长输管线中直管跨越管道的力学分析

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1、万方数据V01．33No．4华东理工大学学报(自然科学版)2007一08JoumalofEastChinaUniversityofScienceandTechn0109y(NatufalScienceEdition)o，，文章编号：1006—3080(2007)04—0577—07长输管线中直管跨越管道的力学分析张慧敏1’2，潘家祯1(1．华东理工大学机械与动力工程学院，上海200237；2．上海应用技术学院机械与自动化工程学院，上海200233)摘要：将埋地管线直管跨越管道的悬空段简化为大挠度梁

2、，且考虑几何非线性，将埋地段看成有限长梁，考虑土壤纵向抗力的物理非线性，研究了固定墩位置、管道温差、跨长、自重及防腐层厚度变化对挠度、弯矩、应力的影响以及挠度、弯矩、应力在跨长方向的分布情况。结果表明：随着固定墩到悬空段距离的增加，固定墩处弯矩从小于跨中弯矩向大于跨中弯矩变化，跨中挠度在跨度为5～10m时迅速增加，随后趋于稳定。关键词：埋地管道；长输管线；应力分析；跨越部分跨距中图分类号：TE973．1文献标识码：AMechanicalAnalysisforStrideacrossSectiono

3、fLongDistanceTransportPipelineZHANGH“i—ming1”，PANJi口一z^P行1(1．Sf^oDZD厂MPf^口咒ic口Z口，2dPotuPrE以gz，lPPri，29，E乜sfC^主竹口Lki口Prsi￡yo，Sci已竹fP口竹d了■f^行oZogy，S矗nng．Il口i200237，C’^z以n；2．CIDZZ已gPo，^如c^口，zic口zn，2dA材￡D优nfff点流gz，zPerz，lg，S忍口，zg危口zjksfff钟￡Po厂Sc主P咒fP口咒djr

4、匆f^竹oZogy，S^口ng^口i200233，C境i，l口)Abstract：Thispaperinvestigatesthemechanicalpropertiesofstrideacrosssectionofburiedlongdis—tancetransportpipeline．Thesuspendedpipelineissimplifiedasa1argedeflectionbendingbeam．Thebur—iedsectionisassumedtobeinlimitedlengt

5、handtheearthresistantforceisconsideredtobenorl-linear．Effectofanchorblockslocation，temperaturedifferenceofpipeline，spandistance，deadweightandanticor—rosioncoatingthicknessontheverticaldisplacement，bendingmomentandstressesisanaslyzed．There—sultsshowtha

6、twhenthedistancebetweenthefixedsupportandsuspendedsegmentincreases，thebedingmomentoffixingsupportwillbecomelargerthanthatofthemiddlespan．Theverticaldisplacementinmiddlespanincreasesrapidlywhenthedistancebetweenanchorblocksandsuspendedsegmentiswithin5～

7、1Om，thenthedisplacementstendstostable．1【eywoI．ds：buriedpipeline；longdistancetransportpipeline；stressanalysis；strideacrosssectionofpipeline长输油气管线在跨越天然或人工障碍时在不适于穿越情况下，需采用跨越形式通过。若跨越宽度收稿日期12006—12一01·基金项目：上海市教委科研项目(050204)作者简介：张慧敏(1962一)，女，浙江人，剐教授．博士生，研究方

8、向为压力管道的受力及安全评定。E．maillzhanghm@sit．edu．cn通讯联系人l潘家祯，E-mailljzpan@ecIlst．edu．cII万方数据578华东理工大学学报(自然科学版)第33卷不大的河流、沟渠时可采用最简单的无补偿器梁式直管跨越。直管跨越可设置固定墩，也可不设置固定墩，设置的位置不同时管道的受力及变形也相应发生变化。文献[1]将悬垂管道分为小垂度柔索、悬垂管道的纵横弯曲、悬垂管道的全弹性支承模型3种。前者为小变形且不考虑弯矩，第二种模型可承受弯矩，第三