书籍详情
复杂海域长距离钢管整体式沉管施工力学分析与现场监测
作者：俞缙，王元清，李彬鹂，陈健，王磊 著
出版社：水利水电出版社
出版时间：2022-02-01
ISBN：9787522604237
定价：¥55.00
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内容简介
本书主要介绍复杂海域环境下长距离钢管整体式沉管施工力学分析与现场监测技术的相关研究成果。通过相似模型试验，系统分析管段浸没深度、相对流速、管身与流向夹角、管身与水平面夹角、波浪周期和波高对浮运和沉放过程中管道受力的影响。采用数值软件耦合方法，模拟长距离管道浮运变形及整体沉放时的波流阈值，重点讨论管道长细比、拖船数量、相对流速、管道弯折角、波浪周期和波高对浮运时管道应变与位移的影响，及管道直径、临界跨度、流速、波浪周期和波高对沉放时管道应变与位移的影响。依托厦门市西水东调原水管道工程过同安湾海域段工程项目，通过监测技术集成实现了海上长距离管道浮运与沉放施工的全过程监测，获取管道浮运时的变形与振动数据以及沉放时#大跨度和弯折点的应变数据，验证管道浮运阻力模拟结果及沉放施工的调整吊点布置方案。本书面向海洋工程专业从业者和学者，对海上长距离管道整体式沉管施工工艺、复杂水域管道变形控制和监测技术研究具有一定参考意义。
作者简介
暂缺《复杂海域长距离钢管整体式沉管施工力学分析与现场监测》作者简介
目录
前言
第1章 绪论
1.1 海上整体式沉管施工技术优势及难点
1.2 国内外研究现状
1.2.1 管道浮运施工力学
1.2.2 管道沉放施工力学及其施工、监测技术
1.3 研究内容及进展
第2章 长距离钢管浮运与沉放过程模型试验及其受力特性
2.1 模型试验准备
2.1.1 试验准则
2.1.2 边壁效应分析
2.1.3 相似比选取
2.2 试验设备与模型设计
2.2.1 试验设备
2.2.2 模型设计
2.3 试验方案
2.3.1 管段浮运试验方案
2.3.2 管段沉放试验方案
2.4 水流单独作用下管道浮运受力特性
2.4.1 不同相对浸没深度下的管道受力分析
2.4.2 不同相对流速下的管道受力分析
2.4.3 不同夹角下的管道受力分析
2.5 波浪单独作用下管道浮运受力特性
2.5.1 不同相对浸没深度下的管道受力分析
2.5.2 不同波高下的管道受力分析
2.5.3 不同波浪周期下的管道受力分析
2.5.4 不同夹角下的管道受力分析
2.6 波流联合作用下管道浮运受力特性
2.6.1 不同相对浸没深度下的管道受力分析
2.6.2 不同相对流速下的管道受力分析
2.6.3 不同波高下的管道受力分析
2.6.4 不同波浪周期下的管道受力分析
2.7 海上管道浮运阻力简化计算
2.7.1 水流力计算
2.7.2 波浪力计算
2.7.3 管道浮运总阻力计算
2.8 水流单独作用下管道沉放受力特性
2.8.1 流速对不同竖向倾斜角度管道受力的影响
2.8.2 浸没深度对不同竖向倾斜角度管道受力的影响
2.9 波浪单独作用下管道沉放受力特性
2.9.1 波高对不同竖向倾斜角度管道受力的影响
2.9.2 周期对不同竖向倾斜角度管道受力的影响
2.9.3 浸没深度对不同竖向倾斜角度管道受力的影响
2.10 小结
第3章 长管道整体沉放相似模型试验
3.1 管道沉放模型设计
3.1.1 相似原理
3.1.2 模型设计
3.1.3 管道配重计算
3.1.4 吊索模型设计
3.2 试验内容
3.2.1 试验准备
3.2.2 试验工况
3.3 结果分析
3.3.1 不同吊点间距管道竖向位移分析
3.3.2 不同吊点间距管道应变分析
3.3.3 不同吊点间距吊索拉力分析
3.4 小结
第4章 复杂海域条件下超长钢管浮运与整体沉放数值模拟
4.1 流体力学软件基本理论及节段管道力学特性验证
4.1.1 控制方程
4.1.2 湍流模型
4.1.3 自由水面的处理方法
4.1.4 边界条件
4.1.5 网格划分
4.1.6 节段管道力学特性的模拟验证
4.2 流固耦合协同仿真技术
4.2.1 流固耦合方法介绍
4.2.2 流固耦合实现
4.3 管道浮运数值模拟
4.3.1 浮运管道受力模型
4.3.2 长细比对长距离管道浮运变形的影响
4.3.3 拖船数量与相对流速对长距离管道浮运变形的影响
4.3.4 管身弯折角度对长距离管道浮运变形的影响
4.3.5 波流联合下长距离管道浮运变形分析
4.4 超长钢管沉放过程临界单跨长度研究
4.4.1 管道沉放数值计算准备
4.4.2 结果分析
4.5 超长钢管沉放过程水流阈值
4.6 超长钢管沉放过程波浪阈值
4.7 小结
第5章 复杂海域条件下超长钢管浮运与整体沉放现场监测
5.1 工程概况
5.1.1 自然环境
5.1.2 施工组织方案
5.1.3 工程重点与难点
5.2 起吊试验和室内管片试验
5.2.1 起吊试验
5.2.2 室内钢-3PE试验
5.3 超长钢管海上浮运现场监测
5.3.1 厦门同安湾海域管道浮运数值模拟
5.3.2 监测仪器与方案
5.3.3 监测结果分析
5.4 超长钢管海上整体沉放现场监测
5.4.1 沉放时间的选择
5.4.2 吊点布置与应变监测方案
5.4.3 应变监测结果
5.5 小结
第6章 展望
参考文献
第1章 绪论
1.1 海上整体式沉管施工技术优势及难点
1.2 国内外研究现状
1.2.1 管道浮运施工力学
1.2.2 管道沉放施工力学及其施工、监测技术
1.3 研究内容及进展
第2章 长距离钢管浮运与沉放过程模型试验及其受力特性
2.1 模型试验准备
2.1.1 试验准则
2.1.2 边壁效应分析
2.1.3 相似比选取
2.2 试验设备与模型设计
2.2.1 试验设备
2.2.2 模型设计
2.3 试验方案
2.3.1 管段浮运试验方案
2.3.2 管段沉放试验方案
2.4 水流单独作用下管道浮运受力特性
2.4.1 不同相对浸没深度下的管道受力分析
2.4.2 不同相对流速下的管道受力分析
2.4.3 不同夹角下的管道受力分析
2.5 波浪单独作用下管道浮运受力特性
2.5.1 不同相对浸没深度下的管道受力分析
2.5.2 不同波高下的管道受力分析
2.5.3 不同波浪周期下的管道受力分析
2.5.4 不同夹角下的管道受力分析
2.6 波流联合作用下管道浮运受力特性
2.6.1 不同相对浸没深度下的管道受力分析
2.6.2 不同相对流速下的管道受力分析
2.6.3 不同波高下的管道受力分析
2.6.4 不同波浪周期下的管道受力分析
2.7 海上管道浮运阻力简化计算
2.7.1 水流力计算
2.7.2 波浪力计算
2.7.3 管道浮运总阻力计算
2.8 水流单独作用下管道沉放受力特性
2.8.1 流速对不同竖向倾斜角度管道受力的影响
2.8.2 浸没深度对不同竖向倾斜角度管道受力的影响
2.9 波浪单独作用下管道沉放受力特性
2.9.1 波高对不同竖向倾斜角度管道受力的影响
2.9.2 周期对不同竖向倾斜角度管道受力的影响
2.9.3 浸没深度对不同竖向倾斜角度管道受力的影响
2.10 小结
第3章 长管道整体沉放相似模型试验
3.1 管道沉放模型设计
3.1.1 相似原理
3.1.2 模型设计
3.1.3 管道配重计算
3.1.4 吊索模型设计
3.2 试验内容
3.2.1 试验准备
3.2.2 试验工况
3.3 结果分析
3.3.1 不同吊点间距管道竖向位移分析
3.3.2 不同吊点间距管道应变分析
3.3.3 不同吊点间距吊索拉力分析
3.4 小结
第4章 复杂海域条件下超长钢管浮运与整体沉放数值模拟
4.1 流体力学软件基本理论及节段管道力学特性验证
4.1.1 控制方程
4.1.2 湍流模型
4.1.3 自由水面的处理方法
4.1.4 边界条件
4.1.5 网格划分
4.1.6 节段管道力学特性的模拟验证
4.2 流固耦合协同仿真技术
4.2.1 流固耦合方法介绍
4.2.2 流固耦合实现
4.3 管道浮运数值模拟
4.3.1 浮运管道受力模型
4.3.2 长细比对长距离管道浮运变形的影响
4.3.3 拖船数量与相对流速对长距离管道浮运变形的影响
4.3.4 管身弯折角度对长距离管道浮运变形的影响
4.3.5 波流联合下长距离管道浮运变形分析
4.4 超长钢管沉放过程临界单跨长度研究
4.4.1 管道沉放数值计算准备
4.4.2 结果分析
4.5 超长钢管沉放过程水流阈值
4.6 超长钢管沉放过程波浪阈值
4.7 小结
第5章 复杂海域条件下超长钢管浮运与整体沉放现场监测
5.1 工程概况
5.1.1 自然环境
5.1.2 施工组织方案
5.1.3 工程重点与难点
5.2 起吊试验和室内管片试验
5.2.1 起吊试验
5.2.2 室内钢-3PE试验
5.3 超长钢管海上浮运现场监测
5.3.1 厦门同安湾海域管道浮运数值模拟
5.3.2 监测仪器与方案
5.3.3 监测结果分析
5.4 超长钢管海上整体沉放现场监测
5.4.1 沉放时间的选择
5.4.2 吊点布置与应变监测方案
5.4.3 应变监测结果
5.5 小结
第6章 展望
参考文献
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