占压载荷作用下含缺陷HDPE管道失效分析

摘要

随着中国城市化建设的日益发展,城市燃气管道的使用也在不断增加,并且城市范围的扩张也使得燃气管道可能受到建筑和道路的占压作用.本文建立了占压载荷作用下含缺陷HDPE管道的管土相互作用模型,研究了含缺陷HDPE管道的失效机理,分析了缺陷参数(位置、深度、宽度、长度)对失效过程的影响.结果表明,随着占压载荷的增加,管道最大Mises应力逐渐增加,加载过程中最大Mises应力位置由管道的顶部和底部转移到缺陷位置和管道左右两侧起拱线位置,最终管道的Mises应力超过屈服极限而发生失效,并且缺陷位置、缺陷深度等参数会影响管道的失效过程,能够为城市燃气管道的安全管理提供参考依据.