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结构形式3在受外压力下的表现

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:顶管中心以上土层厚度为25m,重度为18.8k N/m3,所以顶管受到土压力为4.7×105Pa。以下对第三种结构形式进行分析。计算结果显示,变形量最大值为0.205mm,形状无明显变化。图10-2和图10-3为土压力作用下的位移图,前位管尾部位移最小,后位管位移最大。最大应力为0.84×108Pa,最小应力为0.41×107Pa。如图10-5所示,由于土压力作用,内封板与前位管焊接缝7处应力集中。图10-4 受外压作用Mises应力图图10-5 受外压作用Mises应力图

结构形式3在受外压力下的表现

顶管中心以上土层厚度为25m,重度为18.8k N/m3,所以顶管受到土压力为4.7×105Pa。以下对第三种结构形式进行分析。

从中继间处取出2°作为分析对象:前位管长0.48m,后位管长0.5m,内衬板长0.35m,厚度t=0.034m,内径R=1.8m,弹性模量E=2.03×1011Pa,泊松比μ=0.3,Ramberg-Osgood模型。

为了方便施加压力,将中继间前位管分为两部分,两部分黏接一起,不影响分析结果。前位管与内封板有2mm的间距,前位管与后位管有20mm的间距。

采用8节点体六面体单元划分网格,闭合焊缝和连接焊缝采用焊接单元,并在中继间前位管与内封板之间建立接触对,设定两者为面接触。

计算结果显示,变形量最大值为0.205mm,形状无明显变化。

在土压力作用下,顶管直径变小。图10-2和图10-3为土压力作用下的位移图,前位管尾部位移最小,后位管位移最大。最小位移为0.129mm,最大位移为0.205mm。

图10-2 受外压作用位移图(www.xing528.com)

图10-3 受外压作用位移图(放大50倍)

钢管整体向Y轴负方向移动,说明钢管半径减小,其原因是钢管在外土压力作用下其半径减小。

如图10-4所示,在焊缝处出现应力集中,中继间闭合处出现应力分布不均现象。最大应力为0.84×108Pa,最小应力为0.41×107Pa。如图10-5所示,由于土压力作用,内封板与前位管焊接缝7处应力集中。

图10-4 受外压作用Mises应力图

图10-5 受外压作用Mises应力图(放大50倍)

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