岛状多年冻土管道周围热-水-应力耦合数值模拟

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• 作者：刘建军谢军
• 会议时间：2013-10-01
• 关键词：输油管道 ; 岛状多年冻土 ; 多孔介质 ; 耦合效应 ; 数值模拟
• 作者单位：西南石油大学土木工程与建筑学院,成都610500
• 母体文献：第十三届全国岩石动力学学术会议论文集
• 会议名称：第十三届全国岩石动力学学术会议
• 会议地点：重庆
• 主办单位：中国岩石力学与工程学会
• 语种：chi

摘要

考虑大气温度以及管内流动介质温度的影响,建立由多个土层构成的岛状冻土物理模型,研究塔河地区埋地输油管道周围热-水-应力(T-H-M)耦合作用,分析水-热-应力耦合作用下管道的受力情况并进行管道强度验算.采用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics进行数值模拟,计算在T-H-M三场耦合及非耦合两种工况下岛状多年冻土管道周围应力和沉降曲线等.分析比较表明,岛状多年冻土区的温度,冰水相变以及水分迁移对应力场存在较大的影响;水分场、温度场以及应力场三者之间耦合作用明显;岛状冻土随季节呈周期性冻融,管道周围出现较大应力集中和沉降现象,会对管道安全产生一定影响.