| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 研究背景和研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 泥石流灾害分析研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 泥石流冲击作用研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.3 管道在泥石流冲击作用下研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.4 外荷载作用下腐蚀缺陷管道研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第16-17页 |
| 1.4 研究技术路线 | 第17-19页 |
| 1.5 主要创新点 | 第19-20页 |
| 第2章 泥石流运动模型和物理参数 | 第20-31页 |
| 2.1 泥石流简述 | 第20页 |
| 2.2 泥石流运动力学模型 | 第20-24页 |
| 2.2.1 现有泥石流阻力和运动方程 | 第20-22页 |
| 2.2.2 力学模型和动力方程 | 第22-24页 |
| 2.2.2.1 连续性方程式 | 第22页 |
| 2.2.2.2 动力特征 | 第22-23页 |
| 2.2.2.3 动力学微分方程式 | 第23-24页 |
| 2.3 泥石流容重 | 第24-25页 |
| 2.4 泥石流流速 | 第25-27页 |
| 2.4.1 稀性泥石流流速计算公式 | 第25-26页 |
| 2.4.2 粘性泥石流流速计算公式 | 第26-27页 |
| 2.4.3 泥石流中大石块速度计算公式 | 第27页 |
| 2.5 泥石流冲击力 | 第27-30页 |
| 2.5.1 泥石流整体冲击力 | 第27-28页 |
| 2.5.2 泥石流大石块冲击力 | 第28-30页 |
| 2.6 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 管道在泥石流冲击下的力学分析 | 第31-43页 |
| 3.1 泥石流冲击管道作用形式 | 第31-32页 |
| 3.2 冲击荷载下管道受力 | 第32-34页 |
| 3.2.1 管道在内压和侧压下受力分析 | 第32-33页 |
| 3.2.2 管道在大石块作用下受力分析 | 第33-34页 |
| 3.3 管-土相互作用力学模型 | 第34-37页 |
| 3.3.1 弹性地基梁模型 | 第34-35页 |
| 3.3.2 土弹簧模型 | 第35-36页 |
| 3.3.3 非线性接触模型 | 第36-37页 |
| 3.4 管道失效准则 | 第37-42页 |
| 3.4.1 管材本构关系 | 第37-38页 |
| 3.4.2 基于应力的失效判据 | 第38-40页 |
| 3.4.3 基于应变的失效判据 | 第40-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 第4章 泥石流对非缺陷管道冲击作用数值模拟 | 第43-68页 |
| 4.1 管线概述 | 第43-44页 |
| 4.2 管-土有限元模型 | 第44-45页 |
| 4.2.1 参数选取 | 第44页 |
| 4.2.2 管道失效判据选取 | 第44-45页 |
| 4.3 埋地管道参数影响 | 第45-58页 |
| 4.3.1 模型建立 | 第45-47页 |
| 4.3.2 模型有效性验证 | 第47-48页 |
| 4.3.3 流速和冲击角度影响分析 | 第48-52页 |
| 4.3.4 管道内压影响分析 | 第52-55页 |
| 4.3.5 大石块影响分析 | 第55-58页 |
| 4.4 半裸露管道参数影响 | 第58-66页 |
| 4.4.1 模型建立 | 第58-59页 |
| 4.4.2 裸露长度和冲击角度影响分析 | 第59-61页 |
| 4.4.3 管道内压影响分析 | 第61-63页 |
| 4.4.4 大石块影响分析 | 第63-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第5章 泥石流对腐蚀缺陷管道冲击作用数值模拟 | 第68-108页 |
| 5.1 腐蚀缺陷的形成与分类 | 第68-69页 |
| 5.2 腐蚀缺陷尺寸确定 | 第69-72页 |
| 5.3 埋地管道参数影响 | 第72-88页 |
| 5.3.1 模型建立 | 第72-73页 |
| 5.3.2 腐蚀坑深度对管道受力影响 | 第73-77页 |
| 5.3.3 腐蚀坑长度对管道受力影响 | 第77-81页 |
| 5.3.4 腐蚀坑宽度对管道受力影响 | 第81-85页 |
| 5.3.5 最大Von Mises应力多元回归分析 | 第85-88页 |
| 5.4 半裸露管道参数影响 | 第88-107页 |
| 5.4.1 模型建立 | 第88-89页 |
| 5.4.2 冲击角度对管道受力影响 | 第89-93页 |
| 5.4.3 腐蚀坑深度对管道受力影响 | 第93-97页 |
| 5.4.4 腐蚀坑长度对管道受力影响 | 第97-100页 |
| 5.4.5 腐蚀坑宽度对管道受力影响 | 第100-104页 |
| 5.4.6 最大Von Mises应力多元回归分析 | 第104-107页 |
| 5.5 本章小结 | 第107-108页 |
| 第6章 泥石流冲击作用下管道极限状态可靠性分析 | 第108-119页 |
| 6.1 管道结构的可靠性及功能函数 | 第108-109页 |
| 6.1.1 管道极限状态 | 第108-109页 |
| 6.1.2 管道极限状态方程 | 第109页 |
| 6.2 泥石流冲击作用下管道的极限状态方程 | 第109-112页 |
| 6.2.1 极限状态方程的建立 | 第110页 |
| 6.2.2 非缺陷管道应力多因素极限状态方程 | 第110-111页 |
| 6.2.3 腐蚀缺陷管道应力多因素极限状态方程 | 第111-112页 |
| 6.3 随机变量及其分布形态及可靠度计算方法 | 第112-115页 |
| 6.3.1 随机变量分布类型 | 第112-113页 |
| 6.3.2 可靠度求解方法 | 第113-115页 |
| 6.4 可靠度计算算例 | 第115-118页 |
| 6.4.1 变量分布形式确定 | 第115-116页 |
| 6.4.2 可靠度计算 | 第116-118页 |
| 6.5 本章小结 | 第118-119页 |
| 第7章 泥石流的防治及管道防护分析 | 第119-126页 |
| 7.1 泥石流灾害防治原则 | 第119-120页 |
| 7.2 泥石流灾害防治措施 | 第120-122页 |
| 7.2.1 泥石流防治工程措施 | 第120-122页 |
| 7.2.2 泥石流防治生物措施 | 第122页 |
| 7.3 管道防护装置设计及力学行为分析 | 第122-125页 |
| 7.3.1 管道防护结构设计 | 第122-123页 |
| 7.3.2 带防护装置管道力学行为分析 | 第123-125页 |
| 7.4 本章小结 | 第125-126页 |
| 第8章 结论与展望 | 第126-128页 |
| 8.1 主要结论 | 第126-127页 |
| 8.2 展望 | 第127-128页 |
| 致谢 | 第128-129页 |
| 参考文献 | 第129-134页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果 | 第134页 |