土工格栅防护浅埋HDPE管道的力学性能数值分析

摘要

为了研究不同加筋防护形式下埋地管道力学性能的差异,借助ABAQUS软件对静载作用下采用土工格栅防护浅埋HDPE管道的效果进行了数值模拟。结果表明:仅在管道上方加筋时其极限承载力可提高约0.7倍,而采用倒U形或环包式加筋时可提高约2.0倍;格栅加筋可有效抑制管道变形,且随着筋材数量的增加,埋地管道破坏形式由加载板地基破坏变为管道变形比达到限值;管道发生形变后,其外表面在管顶和管底区域(300°~60°和120°~240°范围)内受压,在管肩与管腰之间的区域(60°~120°和240°~300°范围)内受拉;地表荷载较大时,土工格栅的加筋效果较为明显,且对管周土体的应力影响显著;对于浅埋管道,倒U形防护形式的效果最佳。