挖掘过程对含缺陷埋地PE管影响有限元分析

摘要：为分析燃气管道2侧保护区外的挖掘施工过程,对含缺陷埋地聚乙烯(Polyethylene,以下简称PE)管的安全影响,利用ABAQUS有限元软件,研究挖掘过程中含缺陷埋地PE管的动力响应。建立PE管-土-挖斗接触模型,分析挖掘载荷作用下,PE管缺陷位置、缺陷尺寸、挖掘深度等,对含缺陷聚乙烯管力学性能的影响。研究结果表明,强度失效是挖掘载荷下PE管失效的主要原因;在挖掘载荷作用下,含缺陷PE管应力集中的现象明显,最大Mises应力出现在缺陷位置处;当挖掘施工至管道埋深水平面时,PE管出现应力极值,当缺陷靠近挖掘施工一侧时,埋地PE管的安全性下降。研究结果为埋地聚乙烯管的维护和运行提供了科学依据。

关键词：埋地pe管 挖掘载荷 缺陷 数值模拟 管土相互作用 

单位：广东省特种设备检测研究院珠海检测院; 广东珠海519002; 华南理工大学; 安全科学与工程研究所; 广东广州510640; 广东省特种设备检测研究院云浮检测院; 广东云浮527300; 广东省特种设备检测研究院河源检测院; 广东河源517000