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本書通過野外試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論分析的方法，對城市淺埋管溝燃?xì)獗ê奢d分布模型、災(zāi)害效應(yīng)評估、管溝損傷破壞機(jī)理及防護(hù)技術(shù)等進(jìn)行了深入系統(tǒng)的介紹。全書共分為7章：緒論、管溝燃?xì)獗▽?shí)驗(yàn)、城市淺埋管溝燃?xì)獗ㄐ贡?yīng)、城市淺埋管溝燃?xì)獗ê奢d分布模型、管溝內(nèi)燃?xì)獗_擊波地面?zhèn)鞑ヒ?guī)律、城市淺埋管溝燃?xì)獗ㄊ鹿蕿?zāi)害效應(yīng)評估、燃?xì)獗ê奢d作用下管溝蓋板的動力響應(yīng)。

本書可供土木工程、安全工程、石油化工領(lǐng)域的科研工作者和工程技術(shù)人員參考使用。

燃?xì)夤艿雷鳛樘烊粴膺M(jìn)入千家萬戶的重要設(shè)施，在城市地下空間縱橫交錯(cuò)地分布。然而，閥門失靈、管道破損、操作失誤等原因時(shí)常導(dǎo)致燃?xì)庑孤�，一旦燃�(xì)庠诔鞘袦\埋管溝內(nèi)積聚，當(dāng)遇到點(diǎn)火源時(shí)，就極易發(fā)生嚴(yán)重的燃?xì)獗ㄊ鹿�，�?021 年湖北十堰重大燃?xì)獗ㄊ鹿屎?2013 年山東青島輸油管道爆炸事故。本書通過野外試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論分析的方法，對城市淺埋管溝燃?xì)獗ê奢d分布模型、災(zāi)害效應(yīng)評估、管溝損傷破壞機(jī)理及防護(hù)技術(shù)等進(jìn)行了深入系統(tǒng)的介紹。
本書共分 7 章。第 1 章緒論，主要介紹城市淺埋管溝燃?xì)獗ò踩雷o(hù)的研究背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和主要研究內(nèi)容等。第 2 章管溝燃?xì)獗ㄔ囼?yàn)，主要介紹管溝燃?xì)獗ㄔ囼?yàn)裝置、試驗(yàn)流程、試驗(yàn)工況和試驗(yàn)結(jié)果。第 3 章城市淺埋管溝燃?xì)獗ㄐ贡?yīng)，主要介紹計(jì)算流體動力學(xué)軟件 FLACS 的基本模型和數(shù)值模擬驗(yàn)證，并分析泄爆效應(yīng)的影響因素。第 4 章城市淺埋管溝燃?xì)獗ê奢d分布模型，主要介紹管溝燃?xì)獗ǖ淖饔脵C(jī)理、管溝內(nèi)燃?xì)獗ê奢d的影響因素和超壓峰值分布模型。第 5 章管溝內(nèi)燃?xì)獗_擊波地面?zhèn)鞑ヒ?guī)律，主要介紹管溝外沖擊波傳播過程和作用機(jī)理、超壓時(shí)程曲線特征以及荷載峰值分布規(guī)律。第 6 章城市淺埋管溝燃?xì)獗ㄊ鹿蕿?zāi)害效應(yīng)評估，主要介紹管溝燃?xì)獗?zāi)害效應(yīng)評估方法，以及對青島1122原油泄漏爆炸事故進(jìn)行實(shí)例分析。第 7 章管溝蓋板在燃?xì)獗ê奢d作用下的動力響應(yīng)，主要介紹結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析軟件LS-DYNA的主要模型和模型驗(yàn)證、管溝蓋板動力響應(yīng)數(shù)值分析和 FRP 加固技術(shù)。
本書可供土木工程、安全工程、石油化工領(lǐng)域的科研工作者和工程技術(shù)人員參考使用。
編　者
2023 年 12 月

1 章　緒　論 1
1.1　研究背景及意義 1
1.2　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4
1.2.1　長直泄爆空間燃?xì)獗ê奢d模型研究 4
1.2.2　結(jié)構(gòu)抗燃?xì)獗ò踩雷o(hù)技術(shù)研究 11
1.2.3　已有研究存在的不足 22
1.3　本書主要內(nèi)容 23
第 2 章　管溝燃?xì)獗ㄔ囼?yàn) 25
2.1　試驗(yàn)設(shè)計(jì) 25
2.1.1　試驗(yàn)裝置 25
2.1.2　試驗(yàn)流程 31
2.1.3　試驗(yàn)工況 32
2.2　試驗(yàn)結(jié)果分析 33
2.2.1　超壓時(shí)程曲線特征 34
2.2.2　可燃?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)對爆炸荷載的影響 38
2.2.3　爆炸荷載分布特征 40
第 3 章　城市淺埋管溝燃?xì)獗ㄐ贡?yīng) 45
3.1 FLACS 軟件概況 45
3.1.1　軟件簡介 45
3.1.2　基本模型 46
3.2　數(shù)值模擬驗(yàn)證 48
3.2.1　物理模型 48
3.2.2　網(wǎng)格敏感性分析 49
3.2.3　試驗(yàn)與模擬對比 52
3.2.4　泄爆口泄爆作用分析 55
3.3　泄爆效應(yīng)的影響因素分析 58
3.3.1　泄爆口布置對泄爆效應(yīng)的影響 58
3.3.2　泄爆面積對泄爆效應(yīng)的影響 64
城市淺埋管溝燃?xì)獗ò踩雷o(hù)
3.3.3　端部開口對泄爆效應(yīng)的影響 68
第 4 章　城市淺埋管溝燃?xì)獗ê奢d分布模型 71
4.1　管溝燃?xì)獗ㄟ^程研究 71
4.1.1　物理模型建立 71
4.1.2　爆炸過程分析 72
4.1.3　模擬結(jié)果分析 75
4.2　管溝燃?xì)獗ê奢d影響因素 83
4.2.1　管溝類型 83
4.2.2　可燃?xì)庠崎L度 86
4.2.3　管溝截面尺寸 88
4.2.4　管溝長度 91
4.3　超壓峰值分布模型 96
4.3.1　爆炸平面沖擊波物理模型 96
4.3.2　中間降壓段模型建立 97
4.3.3　中間降壓段模型修正 99
4.3.4　端部降壓段模型建立 105
4.3.5　超壓峰值分布模型簡化及驗(yàn)證 106
第 5 章　管溝內(nèi)燃?xì)獗_擊波地面?zhèn)鞑ヒ?guī)律 109
5.1　燃?xì)獗ê奢d地面?zhèn)鞑ヒ?guī)律分析 109
5.1.1　物理模型 109
5.1.2　管溝外沖擊波傳播過程及機(jī)理分析 112
5.1.3　超壓時(shí)程曲線特征分析 116
5.1.4　超壓峰值分布規(guī)律 118
5.2　沖擊波超壓峰值的影響因素分析 120
5.2.1　點(diǎn)火位置的影響 121
5.2.2　泄爆口大小的影響 122
5.2.3　氣云長度的影響 123
5.2.4　截面面積的影響 124
第 6 章　城市淺埋管溝燃?xì)獗ㄊ鹿蕿?zāi)害效應(yīng)評估 126
6.1　管溝燃?xì)獗?zāi)害效應(yīng)評估 126
6.1.1　傷害準(zhǔn)則介紹 126
6.1.2　燃?xì)獗_擊波危險(xiǎn)距離評估 129
6.2　青島1122原油泄漏爆炸事故 133
6.2.1　爆炸事故概況 133
6.2.2　事故仿真模型 136
6.2.3　仿真結(jié)果驗(yàn)證及分析 137
6.2.4　荷載分布模型應(yīng)用 139
第 7 章　管溝蓋板在燃?xì)獗ê奢d作用下的動力響應(yīng) 144
7.1　城市淺埋管溝系統(tǒng) 144
7.1.1　截面形狀 144
7.1.2　矩形管溝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 145
7.1.3　管溝系統(tǒng)附屬設(shè)施 145
7.2　鋼筋混凝土矩形管溝模型驗(yàn)證 148
7.2.1 LS-DYNA 軟件算法介紹 148
7.2.2　管溝燃?xì)獗ㄔ囼?yàn)簡介 149
7.2.3　模型驗(yàn)證及網(wǎng)格敏感性分析 151
7.3　管溝蓋板動力響應(yīng)數(shù)值分析 156
7.3.1　參數(shù)設(shè)置 156
7.3.2　管溝蓋板在燃?xì)獗ê奢d下的動力響應(yīng)特征 158
7.3.3　管溝蓋板動力響應(yīng)的參數(shù)化分析 161
7.4 FRP 加固管溝抗爆性能數(shù)值模擬分析 164
7.4.1 FRP 加固管溝數(shù)值模型 164
7.4.2　動力響應(yīng)特性分析 165
7.4.3 FRP 參數(shù)分析 169
參考文獻(xiàn) 173

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