《管道的变形计算》PPT课件

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1、目录一.管道变形的概述二.管道变形的影响因素三.计算实例四.结论附:工程实例图管道的变形管道在外压荷载作用下的竖向变形量fD可按下式计算：管道的变形式中DL—变形滞后效应系数，可取1.2~1.5。当设计要求管侧回填土压实系数大于95%时，DL可取1.5；Kb—管底弧形土基的基床系数，当土基支撑角≥90°时，一般可取0.1；WC—管道单位长度上管顶处的竖向土压力（KN/m），计算公式为：Wc=ρgh；FC—管道单位长度上地面车辆轮压传递到管顶处的竖向压力（KN/mm2），可根据不同的车型分别计算；管道的变形p—管材的弹性模量，可取3000MPa（3KN/mm2）；Ed—管侧

2、土的综合变形模量（KN/mm2）；可按下表规定取值。Fs—地面堆积荷载，当地面堆积荷载大于地面车辆轮压Fc值时，由Fs值代替Fc值计算竖向变形量fD.管道变形的影响因素分析：上式中管侧土的综合变形模量Ed应根据管侧回填土的土质压实系数和沟槽两侧原状土的土质，综合评价确定，可按下式计算：Ed=ξ×Ee式中：Ee—管侧回填土有压实系数要求时，相应的变形模量（MPa）可根据试验确定；当缺乏试验数据时，可参照表1采用；ξ—综合修正系数，可按表2采用。管道变形的影响因素表1管侧回填土和沟槽两侧原状土的变形模量MPa（KN/mm2）回填土压实系数（%）土的类别859095砾石；碎石5

3、（0.005）70.007100.010细粒土含量小于12%的粗颗粒土，中粗砂，砂夹石，土夹石3（0.003）5（0.005）7（0.007）细粒土含量小于12%的粗颗粒土，中粗砂，土夹石，粘质砂土，粉砂1（0.001）3（0.003）5（0.005）中到无塑性的细颗粒土（WL＜50，粗颗粒土含量大于25%，无机粘土，粉土1（0.001）3（0.003）5（0.005）中到无塑性的细颗粒土（WL＜50，粗颗粒土含量大于25%，无机粘土与粉土混合土1（0.001）3（0.003）注：⑴管侧回填土的变形模量Ee可按要求的压实系数采用，表中的压实系数（%）是指设计要求回填土压实

4、后的干密度与该土在相同压实能量下的最大干密度的比值；⑵沟槽两侧原状土的变形模量En可按原状土密实度的试验数据确定；⑶WL为细颗粒土的液限；⑷细颗粒土是指粒径小于0.075mm的土；管道变形的影响因素⑹对表中未列出的没有压密的回填土及WL大于50%的中到高塑性的细颗粒土，缺乏可靠的变形数据，必须通过评定后在规定的条件下采用。⑸粗颗粒土是指粒径为0.075~2.0mm的砂粒；管道变形的影响因素表2参数ξ值采用表500~630355~450250~315180~225≤16022.5345砂石回填Ee=1071.40.800.840.880.950.9852.00.640.70

5、0.760.860.9533.30.450.500.580.730.90110.00.160.200.260.400.68原装土回填Ee=751.40.800.540.880.950.9832.30.600.650.700.840.9317.00.230.280.340.500.78Ee=531.70.730.790.830.920.9615.00.300.370.430.600.83Ee=313.00.470.540.610.760.90⑵表中管侧回填土均按设计要求95%压实系数采用，可根据沟槽土质勘测资料要求回填土类别。当施工中回填土实际压实系数小于95%时，实际ξ值

6、大于表ξ值，对计算竖向变形（fD）可不作调整；注：⑴表中B/dn值，是按设计开槽在管水平直径处槽宽为dn+600mm（管两侧净距不小于300mm）制定的近似值；管道变形的影响因素⑶对填埋式敷设及开槽设的管道，当管道中心处两侧水平宽度内回填净宽均大于2dn时，应取ξ=1.0计算。此时，回填土的变形模量应按设计要求达到的回填土压实系数取值。管道的回填方法见下页图：管道变形的影响因素计算实例管道在外压荷载作用下的竖向变形不得大于管截面的计算直径d0的5%。例：有一φ315*9.2的UPVC管道，回填土为细粒土，计算当回填土密实度分别为85%、90%、95%时的最大埋深？（不考虑

7、动荷载及地面车辆荷载）计算实例计算实例计算实例结论由此可见，管材的埋深与沟槽的开挖宽度、回填土的土质、管材回填时回填土的压实程度、以及沟槽两侧原状土的弹性模量有关系，尤其是回填土的土质和回填土的压实程度，对管材的埋深有很大的影响，所以施工时必须严格按《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》的要求开挖、回填。