• 电话:0635-8888475

  • 电话:86-635-8570433

  • 电话:0635-8888200

  • 电话:022-86896390

  • 电话:022-58883113

  • 电话:022-86888686
  • 您当前位置:首页 > 资讯 > 钢管知识 > 管道纵向受力分析模式初探

    管道纵向受力分析模式初探

    2019-05-13   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合?#39318;?#20307;大小:
    请发给您身边需要的朋友:
     中国钢管信息港资讯部获悉:疲劳裂纹扩展速率研究本次实物疲劳试验一共进行了约50h,其间预制疲劳加载周期约5200次,最后在预制裂纹处裂纹萌生。随后加大疲劳载荷,萌生裂纹经过缓慢扩展、稳定扩展?#32422;?#22833;稳扩展阶段后扩展至内表面,并形成穿透裂?#30130;?#23548;致该处发生泄漏,并伴随有压力降低现象,于是停止试验。疲劳扩展及失稳过程加载周期约1620次,而计算结果为1465次,偏于保守。这是由于油气输送用钢管基本上是薄壁大口径,裂纹尖端主要是平面应力状态,而采用式(5)计算钢管裂纹尖端应力强度因子?#20445;?#35010;纹尖端的平面应力状态将使计算结果偏于保守。计算整理后得到实物疲劳裂纹扩展lgda/dN-lgAK曲线如所示。
     
      实物试验测得的裂纹扩展曲线裂纹稳定扩展期较长,裂纹快速扩展期相对较短。裂纹稳定扩展阶段疲劳裂纹扩展速率方程为da/dN=3.22X1010(Ak)284(9)对于含裂纹类缺陷的钢管,在管线运行过程中承受内?#20849;?#21160;后,裂纹缺陷不经过疲劳裂纹萌生阶段,直接进入裂纹的稳定扩展阶段和快速失稳扩展阶段。如果在裂纹发生快速失稳扩展以前不能够检测到裂纹的存在,则服役管线将发生断裂失效事故。
     
      为了试验研究的方便,试验中,只考虑了裂纹尺寸大小对钢管疲劳裂纹扩展寿命的影响。然而实际管线中对疲劳扩展寿命的影响因素要复杂得多,其中诸如焊接?#26447;?#24212;力、环境温度变化、地层移动?#32422;?#22303;壤和输送介?#23454;?#33104;蚀等,对管道中裂纹的疲劳扩展?#21152;?#19968;定的促进作用,这些问题有待于继续深入研究。
     
     
     中国钢管信息港资讯部获悉:现着重?#33268;?#22402;直荷载作用下的管道纵向受力分析模式的确定与计算。i实际受力模型的建立没有一种通用的受力模型可以?#35270;?#20110;任何的管道受力情形,对于不同的受力模式,需要进行不同的简化设?#30130;?#20197;便对应各自的受力特点。在给水排水工程中,经常隔一定距离设置支墩、检查井、切换井等构筑物,用来满足管道的受力条件或便于进行管道的检修,其间距的规定详细可见:〈设计手册》。又如在工业排水中,对于进行料渣水力输送的管道,需要设置管?#23383;?#24231;,支座采用嵌固法浇筑,即用嵌固构筑物将管道固定,其间距应根据管材的强度与刚度大小,并通过计算来加以确定。对于类似上述情况的由多节管道组成的长距离管线,都可以将其简化成弹性地基梁形式。具体简化过程可概括为“两个选择,两个简化,两个假定”。
     
      1.地基反力模型的选择纵向受力分析?#20445;?#21487;将管线简化成弹性地基梁来计算。要进行地基梁的计算首?#32570;?#39035;建立某种理想化的地基计算模式。至于地基模式的选择问题,主要从两个方面来考虑:?#27425;?#20102;尽可能准确地模拟地基与?#21512;?#20114;作用时所表现出的力学性状,同?#20445;?#21448;要便于利用己有的数学方法进行分析。长距离地下管线计算中,可以只考虑荷载?#27573;?#20869;的沉降问题而不考虑地基边界无载区的相关连续性,实际情况与文克尔模型较为一致,再从计算简便考虑,选择了文克尔地基模式。
     
      1.2计算方法的选择式由于在计算模,假定垂直荷载均匀分布,因此在单一的荷载作用下,选择初参数法进行计算。所谓梁的初参数法即?#32422;?#20010;初始截面参数来代替常微分方?#25506;?#20013;的积分常数,其优点为:第一是使积分常数具有明确的物理意义,第二是可根据参数的物理意义寻求简化的途径。
     
      13两端支座的简化地下管道作为地?#38470;?#26500;,在计算中有一个特点:就是需要考虑地?#38470;?#26500;与土体的共同作用。地?#38470;?#26500;受到的荷载来源于开挖回填及蠕变产生的土体变形压力,且地?#38470;?#26500;随着土体的变形而变形。对于一般的地下管线,考虑覆土厚度与施工工艺两个条件的相互作用。因而,本来的固定支座可能由于小覆土厚度等的影响,而产生一定的转动,形成工程中所谓的影响,而可以承受一定的弯矩。所以对于工程中的管道支座,我们可以仅?#33268;酃探?#19982;?#38470;?#20004;种极端情况下的内力,一般的地下管线的内力可由两者根据其影响程度的不同相叠加而得。即考虑支座的各个影响因素,确定一个刚?#35748;?#25968;Kz,利用?#31283;紓篎=KzXFg Fj的式子求解一般的地下管线的内力。
     
      为不失一般性,本文的具体计算模式以?#25506;?#25903;座为例进行。
     
      1.4垂直地基反力合力的简化长距离管线在下埋?#20445;?#22278;管受?#38477;?#22522;土层与管基作用而产生地基反力,从力学分析可知,它所受的是一个环向的呈辐射状的反力。由于本文主要?#33268;?#22312;整体上管线的纵向受力性状,而对圆管的截面强度、刚度、变形等的计算则不予考虑。因此可以用一个集中力来代替其辐射状的地基反力,具体的受力见。5地基均布假定对于文克尔弹性地基梁,合理地选择基床系数K值,?#32422;?#31639;成果的精确性和可靠性,有很大的影响。
     
      实际上,沿着长距离管线底部,各点的基床系数值是不一样?#27169;?#32780;是随着位置的不同而不同,在本文中,为了便于分析问题,假定K值为一个常数,而且鉴于软土地基中管道事?#23454;?#22810;发性,本文?#36947;?#20998;析时取K值为16管道轴向等刚度假定实?#23454;?#19979;管线本身是由许多的管节一节一节连接而成?#27169;?#31649;节之间的接口刚度与管节本身的刚度之间有一定差异,这与管节材料,接口方式等有关。本文针对长距离管线的整体进行分析,假定管线沿着轴向刚度具有均一性。
     
      还有,在计算管道的挠度与转角?#20445;?#23454;际上管道在纵向具有一定的?#30001;?#38271;度?#27169;?#20294;是,其变形是微小的。变形后管线轴线是一条平坦曲线,则横截面形心沿着X轴方向的线位移与挠?#35748;?#27604;属于高阶微量,从而在计算中往往将其忽略。
     
      最后,可?#32422;?#21270;其受力模式为(以固端支座为例)。
     
      2模型的求解本模型的求解是采用初参数法进行的。针对上述的模?#20572;?#39318;先可以写出其弹性地基梁的基本微分方程如下:EI管道的刚度;上?#37995;?#20998;方程的解是由齐次方程的通解与非齐次方程的特解组成?#27169;?#21363;⑵式采用初参数法,把四个积分常数A、B、C、D改成用初参数挠度yo、转角9、弯矩M、剪力Q.本文继续推导出均布荷载作用下的挠度修正项为根据上述的对y(x)的挠度方程的推导,再对照原始模型中的受力条件,可写?#37995;灰?#26041;程y()如下:最后由左、右边界,同时注意受力对称性,即得:化简可得固端模式下挠度y(x)的最终初参数法解析解?#28023;?#20196;x'=L*x以下同)()式依次可得转角、弯矩、剪力的解析解如下?#28023;ǎ?#24335;同理,本文?#36152;黿陆?#25903;座模型的各个内力解析解如式3计算结果的分析:在通过初参数法解得弹性地基梁基本微分方程的解析解基础上,本文进行了进一步的分析。管道各点的内力计算及调用AutoCAD软件绘制内力图的工作通过编程实现。基于在我们目前的实?#20351;?#20316;中,在软弱土基上铺设管道时需要进行谨慎的计算设?#30130;?#29305;选定软土地基为例来加以分析,采用管道的实际参数具体如下:3.1挠度分析(挠度进行了单向放大,数据文件y.lim不予列出)-(b)铰端计算模型的挠曲线图挠曲线图(挠度己单向放大到10倍)显示:长距离管线在理想状态下,其中间的大部分管道不存在挠度过大问题,管段与管段之间的相对转?#19988;?#19981;可能超过?#24066;?#36716;角,而且,两端部只在很小的?#27573;?#20869;对管线的挠度产生影响,?#35752;?#19982;铰支两种情况在这方面差别不大。其中,长距离管线挠度与实际相比偏小。
     
      经分析,是由于以下原因造成:1)在确定计算模型?#20445;?#20551;定了管线纵向刚度的均一性,从而增强了管道纵向的整体抗弯性能,使地下管线的挠度减少。2)考虑了土基对管道的理想作用,在实际中,常会由于填土不密实等因素使土体对管线不能作用完全。
     
      在对称均布荷载作用下,随着管线的长度增长,除出现挠度剧变(相对于挠度几乎不变的中间部分来说)的梁的两端部外,梁的挠度(x)基本趋于不变。即?#27827;?#20110;本文所研宄的对象是长距离管线,其双曲线函数中?#27169;?#21644;随着肛值的改变而变化,而且变化很快很大:因此,上的sin值对Ma影响很小,可以忽略不计。卩值代入,得简化式:则由上式得固?#36865;?#30697;的影响因素为:管道的刚度EI地基的系数k,荷载q.?#22402;潭送?#30697;的大小与管道的刚度的平方根、荷载q成正比;而与地基的系数k的平方根成反?#21462;?/div>
     
      中国钢管信息港资讯部获悉:剪力分析(数据文件q.lim不予列出)固端支座的剪力图,见-(a)?#33322;?#31471;支座的剪力图,见剪力舰-(b)铰端计算模型的剪力图剪力图表明:剪力与弯矩相似。剪力最大值随着管线长度的增长,?#24067;?#20046;保持不变,固端支座?#20445;?#31471;部剪力的最大值为?#27975;?#30456;反剪力的十倍左右,而铰端支座?#20445;?#21017;为五倍左右。最危险的受剪区域在管道的两端部分,而且铰端相对比固端的受剪情形更危险一些,其中两者的端部剪力大小直接影响到管道的设由上述弯矩图得:随着管线长度的增长,管道两?#36865;?#30697;(其中铰?#36865;?#30697;为零)几乎保持不变,即管道两端的作用区域是有限?#27169;?#21482;能在一定距离内对管线端部弯矩起作用。在实?#20351;?#31243;应用中,端部弯矩问题很重要,因为上述管道受力最危险的区域就在管道的端部,其所承受的弯矩最大,所以它的大小直接影响到管道的设计与施工?#26041;凇?#22312;很多的现场施工中,端部往往采用?#38470;?#30340;支座形式,?#32422;?#23569;端部弯矩对管道的破坏作用,但是由于?#38470;?#25903;座实?#36866;?#24037;工艺相当复杂,在端部弯矩不太大的情况下,还是采用?#25506;?#30340;支座形式。下面?#33268;?#31471;部弯矩的影响因素,以便可以对端部弯矩进行定性判断?#27827;?#24367;矩计算式得,固端的最大弯矩为:-(a)固端计算模型的剪力图计与施工?#26041;凇?#19979;面?#33268;?#22266;端剪力的影响因素。
    打印管道纵向受力分析模式初探】 【收藏管道纵向受力分析模式初探】 【关闭
    更多 资讯搜索
    >>返回钢管信息港首页
    • 分类列表
    • 供应新闻
    • 今日更新
    •  
      • 钢管混凝土承载力的研究
      • 中国钢管信息港报道记者:混凝土轴压构件?#22815;?#25215;载力的回归计算公式,并与国内外的结果对比,吻合较好,?#35270;?#24212;用。    目前,
    • 热点推荐

    • 资讯排行
    • 价格行情
    • 最新供应

    资讯分类 | 钢管公司 | 钢管供应 | 本网服务 | 金牌会员 | 帮助中心 | 关于本网 | 隐私声明 | 广告服务| 联系我们 | 网站地图 | 新闻资讯
    Copyright © 2003-2019 ZGGGXXG.cn Corporation, All Rights Reserved 鲁ICP备05000187号
    博达科技 版权所有 咨询?#35748;擼?635-2999365 传真:0635-8512422 ?#38469;?#21672;询:0635-2180981  在线沟通:
    本网中文域名:钢管信息港.中国  本站网络实名:中国钢管信息港-中国最专业的钢管无缝钢管不锈钢管无缝管行业信息网站
    网监局网监局网监局
    05皇家马德里
    大转盘游戏规则 北京快三打法技巧 时时彩技巧心得体会 广东11选5任5计划 贵州十一选五稳赚绝招 非凡炸金花要怎么下载 如意彩票七年官方网站七年 娱网棋牌是谁家平台 cfpl全明星跳跳乐 蚂蚁pt 金尊国际 登录 欧美美女情趣内衣表演 妈祖日本女优剧全集下载 为什么高速公路不赚钱 北京单场比分直播 今晚六开彩开奖开奖结果