1 概述

天然氣管道運輸有效解決了各個地區(qū)天然氣資源產(chǎn)需不平衡的問題

，對全球經(jīng)濟發(fā)展起到不可或缺的能源調(diào)配作用。埋地管道沿線地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變，管道不可避免地穿越不良地質(zhì)地段，例如西南地區(qū)輸氣管網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)達(dá)，但地震、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，降水強度較大，極易引發(fā)土體塌陷造成管道失效。與此同時，隨著城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，地上建筑工程及水電、通信、給排水管網(wǎng)等地下施工活動越發(fā)頻繁，成為土體塌陷的重要誘因

，嚴(yán)重地威脅到埋地天然氣管道的安全運行。近年來由土體塌陷造成的管道破壞事故頻發(fā)，使人類生命財產(chǎn)遭受巨大損失，典型事故見表1。

管道事故不僅會誘發(fā)火災(zāi)、爆炸、中毒等次生災(zāi)害，給人民的生命財產(chǎn)造成極大的損失，而且對天然氣使用的普及也會產(chǎn)生巨大的負(fù)面作用，嚴(yán)重影響地區(qū)和諧發(fā)展。近年來，隨著土體塌陷引起的管道失效事故日益增多，為了保證塌陷區(qū)域埋地管道的安全、平穩(wěn)運行，國內(nèi)外學(xué)者針對土體塌陷作用下埋地管道的力學(xué)響應(yīng)開展了一系列研究，依據(jù)所使用的研究方法可將其劃分為理論解析法、數(shù)值模擬法以及試驗分析法。在此背景下，本研究以塌陷區(qū)埋地天然氣管道為對象，探討土體塌陷作用下管道力學(xué)響應(yīng)的研究方法，以期為管道失效判斷及風(fēng)險管控提供理論依據(jù)，對于輸氣管道的完整性管理具有重要意義。

位麗娜等[24]應(yīng)用聚類分析法對單一和兩種摻偽的芝麻油進(jìn)行檢測，結(jié)合化學(xué)計量軟件和數(shù)據(jù)分析建立模型，結(jié)果表明在檢測單一摻偽芝麻油時宜選擇矢量歸一、二階導(dǎo)數(shù)等預(yù)處理方法進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測的準(zhǔn)確率為100%；在檢測兩種摻偽芝麻油時宜選擇二階導(dǎo)數(shù)預(yù)處理方法建立的模型，可以實現(xiàn)聚類分析，但有時理論和模型不相符。它不能檢測出摻假油的種類和性質(zhì)，同時操作和計算過程也較為復(fù)雜，因此有待于進(jìn)一步改進(jìn)。

2 塌陷區(qū)埋地管道力學(xué)響應(yīng)理論解析法

理論解析法主要通過所構(gòu)建的簡化管-土相互作用理論模型開展土體塌陷作用下埋地管道的力學(xué)分析，其模型相對簡單易懂、計算過程簡捷省時，與其他研究方法相比具有一定優(yōu)勢，因此被國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)廣泛用于土體塌陷作用下埋地管道的力學(xué)校核。

實踐教學(xué)是學(xué)生掌握知識的重要渠道，是學(xué)生把所學(xué)的理論知識轉(zhuǎn)化為實際技能的重要途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的源泉；也是拓展學(xué)生職業(yè)能力的根本途徑，同時還是展現(xiàn)學(xué)生個性化的舞臺。

理論解析法通常將埋地管道簡化為索鎖?；蛘吡耗Ｐ?，因此無法全面地考慮管道沿線各點的具體形變以及力學(xué)響應(yīng)情況。當(dāng)土體塌陷引起的管-土相對變形較大時，研究對象開始呈現(xiàn)復(fù)雜的非線性特征，模型簡化造成的計算結(jié)果偏差趨于顯著。近年來，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，計算精度高、適用范圍廣、寫實能力強的數(shù)值模擬方法逐漸得到國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的廣泛應(yīng)用。數(shù)值模擬法主要利用有限元分析軟件對土體塌陷過程中管-土間的相互力學(xué)作用開展仿真模擬，一方面彌補了理論解析法無法解決復(fù)雜非線性問題的不足，另一方面避免了苛刻試驗條件造成的研究難度，從而更加真實、準(zhǔn)確地反映埋地管道力學(xué)響應(yīng)的實際情況。對數(shù)值模擬法的總結(jié)見表3。

Winkler彈性地基梁理論開創(chuàng)了土體塌陷作用下埋地管道力學(xué)響應(yīng)理論解析研究的先河，在此基礎(chǔ)上國內(nèi)外研究人員開展了一系列研究（見表2）。

（1）數(shù)值模擬法的基本思路是基于現(xiàn)代計算機技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)以及力學(xué)理論，依據(jù)現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)確定邊界條件與模型參數(shù)，利用ANSYS、ABAQUS等有限元分析軟件建立三維有限元計算模型，在充分考慮多重非線性特征的基礎(chǔ)上對不同塌陷情景、不同運行工況下的管-土相互作用進(jìn)行仿真模擬，從而更加直觀地確定土體塌陷作用下埋地管道的變形特征及應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)規(guī)律。

（1）理論解析法的基本思路是在假設(shè)和簡化的基礎(chǔ)上建立適當(dāng)?shù)墓?土相互作用理論模型，基于彈性梁理論及變形協(xié)調(diào)方程分析土體塌陷作用下管道的力學(xué)特征，由外部受力計算出埋地管道的撓曲變形，最終依據(jù)撓曲變形計算出管道的內(nèi)力分布。

（2）目前采用的埋地管道理論模型主要為梁模型，在非沉陷區(qū)一般將管道等效為Winkler彈性地基梁，在沉陷區(qū)管道模型逐步從彈性地基梁向基于曲線方程的彈性梁以及彈性基礎(chǔ)上的連續(xù)梁發(fā)展，從僅適用于距離沉陷區(qū)域邊界面無窮遠(yuǎn)處有最大沉陷的情形，發(fā)展到適用于有限遠(yuǎn)處有最大沉陷的情形，從沉陷作用下的管-土協(xié)同變形向非協(xié)同變形，從明懸空管道向暗懸空管道拓展，不斷與各種實際工況相接近。

（3）目前采用的土體塌陷數(shù)值模擬技術(shù)包括人工去除塌陷區(qū)域、施加位移載荷以及單元生死技術(shù)。其中，人工去除塌陷區(qū)域技術(shù)在塌陷模擬分析結(jié)束后才施加內(nèi)壓載荷，故在塌陷過程中土體載荷未與管道內(nèi)壓形成耦合作用，管道受力與實際情況存在差異；而施加位移載荷技術(shù)假定塌陷區(qū)域沿線地表具有相同的沉陷量，因而無法真實模擬地表沿線位移由塌陷中心向兩側(cè)遞減的分布規(guī)律，管道位移與實際情況存在差異；單元生死技術(shù)通過設(shè)置塌陷土體的剛度屬性可以相繼實現(xiàn)多個土體單元集的“殺死”以及重新激活，從而能夠準(zhǔn)確模擬塌陷逐步發(fā)育過程中的土體流失

。

（3）雖然理論解析法具有概念簡單、計算方便、便于工程應(yīng)用等優(yōu)點，但以上研究均是建立在一定約束前提下，對管-土參數(shù)及邊界條件進(jìn)行了假設(shè)或簡化，且大量研究表明管道軸向拉伸試驗結(jié)果和解析計算值間存在較大誤差

，因此理論解析法計算結(jié)果的可靠性還需進(jìn)一步驗證。

3 塌陷區(qū)埋地管道力學(xué)響應(yīng)數(shù)值模擬法

為了研究不均勻地層沉降對埋地管道受力變形的影響，1867年，Winkler

提出“Winkler彈性地基梁理論”，此理論以彈性梁模擬埋地管道，將管周土體視作具有一定拉壓剛度且相互獨立的彈簧，模型如圖1所示。然而，Winkler彈性地基梁模型存在以下缺陷：在土體不均勻沉降條件下，管周土剛度的確定具有一定難度；由于管周土被視為相互獨立的“土彈簧”，土體之間的相互作用力未被考慮，因此存在一定偏差

。

土體塌陷作用下管-土相對變形以及力學(xué)作用復(fù)雜多變，國內(nèi)外學(xué)者大多基于小尺寸模型試驗開展研究，試驗數(shù)據(jù)為埋地管道力學(xué)響應(yīng)的宏觀分析提供了一定程度上的有效參考，但與此同時，物理試驗由于自身的局限性往往無法真實、準(zhǔn)確地還原土體塌陷的實際過程，因而較難保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。對試驗分析法的總結(jié)見表4。

（2）目前采用的埋地管道有限元數(shù)值模型主要包括梁模型、殼模型以及實體模型；土體有限元模型從土彈簧邊界發(fā)展為實體模型，模擬結(jié)果更能真實、準(zhǔn)確地描述實際受力情況，但與此同時單元數(shù)量相應(yīng)增加，模型解算成本更高；研究的塌陷情形主要包括地震沉陷、黃土濕陷、采空塌陷等；塌陷過程主要涉及管-土協(xié)同變形階段、管道局部暗懸空階段、管道局部明懸空階段。

對上述理論解析研究進(jìn)行歸納總結(jié)可以得出：

對上述數(shù)值模擬研究進(jìn)行歸納總結(jié)可以得出：

(2)儀器與試劑管理因素。臨床檢驗的儀器未定期進(jìn)行校正和核定,會對檢驗質(zhì)量的準(zhǔn)確性造成影響,使用的檢驗儀器質(zhì)量不合格,注射器和容器不干燥、清潔度差、密封度差等均對檢驗質(zhì)量造成影響,試劑過期、操作順序顛倒也會對檢驗質(zhì)量造成影響。

基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的跨語言譯后擴展核心問題是如何計算關(guān)聯(lián)模式支持度.常見支持度計算主要有四種：(1)將關(guān)聯(lián)模式在事務(wù)文檔中發(fā)生的概率作為該模式的支持度[9]；(2)將項目權(quán)值總和與無加權(quán)支持度的乘積作為加權(quán)項集支持度[15]；(3)將特征詞項目平均權(quán)值與無加權(quán)支持度的乘積作為完全加權(quán)項集支持度[11,16]；(4)以項集在事務(wù)數(shù)據(jù)庫中項集權(quán)值總和占事務(wù)數(shù)據(jù)庫中所有項目權(quán)值總和的百分比作為完全加權(quán)項集支持度[10,17].文獻(xiàn)[17]表明，方法(4)挖掘效果比方法(3)的好.然而，方法(4)只考慮特征詞項目權(quán)值對支持度的影響，忽略特征詞頻度對支持度的作用.

4 塌陷區(qū)埋地管道力學(xué)響應(yīng)試驗分析法

稻殼中微生物檢測采用平板菌落計數(shù)法，即將樣品經(jīng)一系列梯度稀釋后與培養(yǎng)基混合制成平板，經(jīng)過培養(yǎng)進(jìn)行菌落計數(shù)。

對上述試驗分析方法研究進(jìn)行歸納總結(jié)可以得出：

（1）試驗分析法的基本思路是基于現(xiàn)場數(shù)據(jù)選用合適的試驗材料，將試驗管道置于裝有土體的模型箱體中，借助外部工具模擬場地環(huán)境及管-土邊界條件，通過控制試驗?zāi)Ｐ湍M土體塌陷的實際過程，利用土壓力盒、應(yīng)變片以及位移傳感器等元件監(jiān)測試驗過程中管道沿線的位移變形特征及應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)。

（2）目前開展的土體塌陷作用下埋地管道力學(xué)試驗的研究土體主要采用砂土，管道材質(zhì)主要針對聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）等非金屬管材，這主要是由于塌陷土體一般體積較大，考慮到全尺寸模型構(gòu)建困難且成本較高，現(xiàn)有研究往往基于相似比實驗理論開展小尺寸試驗，若研究對象采用高強度、高延性的鋼管則難以有效模擬土體塌陷過程對管道的力學(xué)影響，因此相關(guān)學(xué)者通常在確保模型管道與原型管道滿足應(yīng)力條件相似性的前提下，采用PE、PVC管道近似模擬天然氣管道在塌陷載荷作用下的變形演化過程，從而保證試驗設(shè)計的合理性和結(jié)果的可靠性。與此同時，為了防止管道端部在試驗過程中發(fā)生滑動，以模擬實際無限長管道對塌陷區(qū)管段產(chǎn)生的拉拽作用，因此管道兩端通常采用固定約束。

（3）針對土體塌陷的模擬方法主要分為3類：①通過千斤頂在豎直方向施壓模擬管道在上覆土壓力下的受力變形，主要適用于塌陷區(qū)長度相對于管道沿線長度顯著較小，且管-土間相互作用影響較小的研究情景；②頂部放置砂袋以模擬上覆土壓力，管道下部去除土體（鐵鏟掏除、抽取箱底鋼條等）以模擬下覆土塌陷，主要適用于足尺寸試驗，且發(fā)育特征為采空塌陷、巖溶塌陷等自下向上拓展的塌陷形式；③管道置于土中，調(diào)整模型底部高度（下調(diào)液壓千斤頂、模型底板、沉降板等）以模擬土層錯動，主要適用于管-土間相互作用不容忽略，且塌陷過程較為連貫的研究情景。

5 研究方法評述與展望

（1）現(xiàn)有理論解析研究主要集中在埋地鋼管，針對土體塌陷作用下PE管道力學(xué)響應(yīng)的理論解析研究有待完善，雖然在ASCE

和ALA

規(guī)范中已經(jīng)給出了在不均勻沉降條件下管周土剛度的參考數(shù)值，但其主要針對于埋地鋼管的理論模型研究，而用于埋地聚乙烯管道的受力變形計算時往往過于保守。與此同時，雖然理論解析法具有概念簡單、計算方便、便于工程應(yīng)用等優(yōu)點，但以上研究均是建立在一定約束前提下，對管-土參數(shù)及邊界條件進(jìn)行了假設(shè)或簡化，因此存在一定的失真與局限，其計算結(jié)果的可靠性還需進(jìn)一步驗證。

（2）數(shù)值模擬研究一方面彌補了理論解析法無法解決復(fù)雜非線性問題的不足，另一方面避免了苛刻試驗條件造成的研究難度。但現(xiàn)有土體塌陷數(shù)值模擬研究主要采用施加位移載荷的方法，僅有部分研究采用了有限元分析軟件提供的單元生死技術(shù)，但對于巖溶塌陷等特殊情形，單元生死技術(shù)能夠更加真實地模擬塌陷逐步發(fā)育過程中的土體流失?，F(xiàn)有研究涉及巖溶塌陷這一特殊地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)容較少，但近年來在各種自然或人為因素影響下巖溶區(qū)域埋地管道時常遭受土體塌陷作用，且?guī)r溶塌陷的發(fā)育特征（土洞向上擴展引起頂板破裂導(dǎo)致巖溶覆蓋層土體失穩(wěn)塌陷）有別于其他形式的土體塌陷，因此未來應(yīng)針對巖溶塌陷作用下埋地天然氣管道的力學(xué)響應(yīng)開展進(jìn)一步研究。

范丞丞很火，他隔空喊李晨一句“姐夫”就能上熱搜。但9月8日晚在南京，他哭了都沒能上熱搜。在那場樂華七子NEXT巡回粉絲見面會上，范丞丞哭得梨花帶雨。他說，“因為最近發(fā)生的事情很多，可能使我變得更加敏感了吧?！本驮趦商烨?，他在個人微博上寫道：中世紀(jì)的鐘聲敲響，戴好王冠準(zhǔn)備出場。配圖中，范丞丞頭戴王冠，身著披風(fēng)，意氣風(fēng)發(fā)。18歲，到底還是太年輕。南京之行，舞臺上的范丞丞被問及10年后的樣子，明顯情緒不穩(wěn)，哽咽落淚。按照往常，姐姐一定會出來打打氣，安慰鼓勵一番。但翻遍了各種渠道，人們也沒有找到范冰冰的任何消息。從6月2日至今，她的微博已經(jīng)100天沒有更新了。

（3）土體塌陷作用下埋地管道的試驗分析研究為理論解析及數(shù)值模型方法的校核與改進(jìn)提供了大量有效依據(jù)，對于管道宏觀變形等方面的研究具有一定意義，但由于試驗條件較為苛刻，現(xiàn)有研究在塌陷模式、土體性質(zhì)、管道敷設(shè)等方面仍與實際工況存在一定差異，試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性無法保證，難以進(jìn)行較為深入的分析研究。全尺寸模型試驗是分析管土復(fù)雜相互作用的有效途徑，但目前國內(nèi)外已開展的大型試驗較少，且考慮的影響因素較為有限，對穿越塌陷區(qū)埋地天然氣管道開展全尺寸模型試驗研究，對于保證管道的安全、平穩(wěn)運行具有重要意義。

隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，財務(wù)管理不能再停留在過去單單是事后反映的財務(wù)上，而要在正確核算的基礎(chǔ)上更好的發(fā)揮監(jiān)督和決策功能，一方面要控制、規(guī)范企業(yè)的經(jīng)營行為，另一方面要通過科學(xué)的財務(wù)分析，為企業(yè)的生產(chǎn)決策提供依據(jù)。具體而言，就是要重視財務(wù)管理，樹立市場觀念、利潤觀念，形成一套行之有效的財務(wù)管理體系，能夠快速對市場的變化進(jìn)行準(zhǔn)確的財務(wù)預(yù)測，更好的發(fā)揮財務(wù)決策職能。

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