埋地管道弯头附近固定墩所受推力有限元分析

采用有限元法分析埋地管道弯头附近固定墩受力情况,建立了管道-土-固定墩相互作用模型.通过计算不同弯头夹角、土壤参数、弯头曲率半径下管道的轴向内力,对工程上原有的固定墩所受推力计算提出了改进,可供管道设计者参考.

有/无固定墩跨越管道的内力和变形比较

考虑几何非线性,导出了有固定墩跨越管道的内力和挠度计算公式,并从中推荐了简单实用的计算式。通过比较有/无固定墩跨越管道的内力和挠度,得出结论:固定墩减小了管道的挠度、轴向拉力及当量轴向拉力,增大了轴向压力及应量轴向压力;当当量轴向力为压力/拉力时,无固定墩跨越管道的最大弯矩大于/小于有固定墩时的值;有固定墩跨越的管道嵌固端的弯矩与跨中的弯矩相比,绝对值大,无固定墩跨越管道的两者大小关系主要取决于横向反力系数的值。基于静力分析,认为低温管道、离压缩机站较远的输气管道以及常温输送的成品油管道,跨越时可不设置锚固墩;输热油管道是否设置锚固墩宜作方案比较。

基于有限元分析的PE燃气管道有固定墩的跨越段应力分析

研究有固定墩的聚乙烯燃气跨越管道力学性能,对城镇燃气管网的安全运行具有重要意义。基于有限元分析理论,建立了两端设有固定墩的聚乙烯跨越管道仿真模型,运用工程分析软件ANSYS对聚乙烯燃气管道进行模拟,分析并讨论了跨长、管径以及内压等因素对管道变形和应力的影响及其变化规律。研究结果表明,管道跨中挠度在跨长低于15m时增加缓慢,但是当跨度大于15m时,管道的跨中挠度会急剧增加;管道所受的应力随着管道跨度的增加而增加,但是增长相对平稳;管径对管道的跨中挠度和应力也有影响,管道的跨中挠度和应力均随着管径的增大而减小;管道内压对管道的跨中挠度影响较小,几乎没有变化,但是管道所受应力随着管道内压的增大而增大。

水平隧道管道固定墩推力虚功原理解答及应用

建立进出洞口处设置固定墩的水平隧道管道超静定结构力学计算模型,在求解基本假设的前提下,提出隧道管道'驻点'的概念,同时考虑隧道管道弯头处节点位移变形协调条件,采用虚功原理对隧道管道固定墩推力进行理论分析,得出考虑管墩摩擦和不考虑管墩摩擦情况下的解析计算公式。应用此解析公式和4套管道有限元分析软件(Ansys,Autopipe,Algor,CaesarII),对西气东输二线管道工程X80钢级、管径1219 mm的隧道管道固定墩推力进行计算分析。结果表明,固定墩推力随着管径、壁厚的增加而增大,其关系近似呈线性;解析解和有限元计算结果吻合较好,其最大相对计算误差仅为4.2%,说明解析公式计算结果可以满足工程需要,验证了分析结果的正确性。

城市供热管道直埋固定墩设计不同类型比较

目前我国城市集中供热工程大多采用直埋供热管网,文章介绍了城市供热管道直埋固定墩的样式及计算方法,分析了直埋固定墩的受力情况,并对特殊环境下固定墩的设计及选择进行了探讨。

能量法分析管道固定墩推力的平巷长度影响规律

采用能量法对平巷隧道管道进出洞口处的固定墩推力进行理论分析,得到了解析计算公式。根据研究结果,利用VC语言编制了相应计算程序,集成到油气长输管道工程设计系统PIPSOD软件中。分析隧道平巷长度对管道固定墩推力的影响规律,得知进出洞口处固定墩推力随隧道平巷长度的增大而非线性增加。应用4套管道有限元分析软件Ansys、Autopipe、Algor和CaesarII,对川气东送工程某隧道X70钢管道固定墩推力的能量法计算结果进行精度验证。计算结果表明,能量法的解析解和有限元结果吻合很好,其最大相对误差仅为4.5%。

直埋敷设供热管网中井室固定墩受力分析

分析直埋敷设供热管网中井室及固定墩的受力状态及其相互间的位置关系，将井室和固定墩结合为一体进行设计．并给出了井室固定墩的力学方程和设计方法．

热力管道墙式固定墩设计探讨

介绍了热力管道系统内墙式固定墩的作用,从墙体厚度、整体尺寸、配筋计算三方面,比较分析了T型与板型两种墙式固定墩结构的经济性,结果表明:板型墙式固定墩比T型墙式固定墩更加经济合理。

隧道坡度对管道固定墩推力的影响规律

采用能量法对斜坡隧道管道进出洞口处的固定墩推力进行了理论分析,得到了解析计算公式,利用VC语言编制了相应计算程序,并将其集成到油气长输管道工程设计系统PIPSOD软件中。分析了隧道坡度对管道固定墩推力的影响规律,发现进出洞口处固定墩推力均随坡度的增加而近似线性减小。应用4套管道有限元分析软件ANSYS、AutoPIPE、ALGOR及CAESARII,针对川气东送工程石板岭隧道X70钢管道固定墩推力的PIPSOD能量法计算结果进行了精度验证,结果表明:能量法获得的解析解和有限元结果吻合很好,其最大相对误差仅为4.5%,能够满足工程设计的需要。

埋地热输管道结构分析及固定墩优化设计系列程序简介

目前我国原油输送、城市供热等行业中大量使用埋地热输管道。如何合理、经济、安全而又方便地设计埋地热输管道是我们面临的重大课题。自1976年以来,我们一直从事于埋地热输管道强度方面的研究,建立了一套埋地热输管道热胀强度理论计算公式,并与有关单位合作,做了大量的模拟试验和工业试验,对理论分析进行了验证。近年来,随着计算机的广泛应用,为了使科研成果更好地用于生产实际,为此编制了一系列计算程序。

埋地原油热输管线中混凝土固定墩的优化设计

埋地原油热输管线中混凝土固定墩的用量很大,为了节省材耗,研究其优化设计方法十分必要。本文提出按推力和许可位移两个指标对混凝土固定墩进行优化设计的方法,并经过分析和试验推荐了一种燕翅状的新墩形。文中以混凝土用量为目标函数,以受力平衡、抗倾稳定、强度安全等要求为约束条件,研究了确定墩体各边尺寸优化介的数学模型,并开发了成套的计算软件。大量系列例算的结果表明,优化设计的混凝土固定墩比一般设计的混凝土固定墩可以节省材料20％～60％,具有显著的经济效益。

直埋热力管道固定墩优化设计

为保护直埋供热管道系统内的薄弱环节,对直埋热力管道固定墩的优化设计进行了探讨,介绍了固定墩的类型与形状,归纳总结了减小固定墩造价的措施,以花费最低的成本,确保直埋热力管道的安全运行。

泵站进出口管道固定墩的推力计算

文章指出SYJ14-85“长输管线线路设计”中有关固定墩的计算公式不能用于泵站进出口管道固定墩的推力计算。在分析了泵站进出口管道固定墩的受力状况后,提出了简化计算模型,推导了管道的挠曲线方程及其中9个待定量的解析式,进而给出了该工况下固定墩的计算式。文末还列举了实例,编制了计算机程序,并用有限单元法验证了本公式的正确性。

罕遇地震下大跨度连续梁桥固定墩抗震性能分析

以一座60+100+60m的大跨度连续梁桥为工程背景,运用有限元程序对该桥进行了弹塑性时程反应分析,对该桥固定墩的抗震能力进行了验算。结果表明,该桥的固定墩能满足"大震不倒"的抗震设防要求。

油气长输管道固定墩检测与安全现状分析

本文利用交流电位梯度检测技术、超声导波检测技术、金属磁记忆检测技术等检测确认了某净化油长输管道固定墩附近存在的外防腐层破损、腐蚀变形、应力集中等主要安全隐患,并提出了相应的治理措施。

供热管网直埋敷设固定墩设计

供热管网直埋敷设时，固定墩的设计是否适宜，将直接影响到工程项目的投资和安全经济运行。本文分析了固定墩的受力状态并提出了既经济合理，又能保证管网安全运行的一种设计方法。

双固定墩对市域铁路桥上无缝线路纵向力的影响研究

针对双固定墩对桥上无缝线路纵向力的影响开展研究,以某市域铁路为实际工程背景,基于梁轨相互作用原理、非线性有限单元法,建立线-桥-墩一体化计算模型,分析温度变化、列车制(启)动以及断轨工况下双固定墩简支梁桥上无缝线路纵向力变化规律,并以规范要求进行轨道力学检算。计算结果表明,相比普通桥上无缝线路而言,双固定墩对钢轨最大伸缩及制动拉力影响不大,但显著提高伸缩压力的峰值;双固定墩所受纵向力近似为0,但与双固定墩相邻桥墩承受的纵向力增幅达到50%左右;当钢轨在双固定墩处折断时,双固定墩对钢轨断缝有抑制作用;从桥上无缝线路受力角度考虑,当墩刚度低于500 kN/(cm·单线)时,双固定墩桥上无缝线路无需单独进行轨道力学检算,桥梁专业按规范取值进行桥墩检算即可满足工程设计需求。研究结果可为双固定墩桥上无缝线路轨道系统和墩台设计提供参考。

埋地长输管道固定墩腐蚀的分析

长输管道固定墩的腐蚀是长期存在的一种现象,这些管段的钢管腐蚀明显比其它管段严重。通过分析长输管道固定墩腐蚀的实例、原因,着重讨论了防护层、混凝土、牺牲阳极等的相互影响和防腐蚀作用,提出了固定墩在设计、施工和大修中应改进的一些措施。

油气管道固定墩处发生腐蚀的原因及对策

油气管道在运行过程中,固定墩处较易发生腐蚀。造成固定墩处易发生腐蚀的原因,一是固定墩处的复杂应力作用的影响;二是施工过程中处置不当对防腐层造成的破损;三是阴极保护作用的失效;四是金属支撑与管道之间可能发生的电化学作用等。预防固定墩处发生腐蚀,除合理设计固定墩的结构,减小应力集中水平及科学施工避免造成防腐层的破损外,重点要加强保护和监控,通过埋设牺牲阳极加强固定墩管段的保护,并通过埋设检查试片、安装测试桩等手段监控固定墩管段被保护情况,防止管道在固定墩处发生腐蚀穿孔。

埋地热输管线固定墩选形试验研究

为了充分利用埋地管线固定墩材料的承载能力,必须加大墩子迎土面积,且墩子的尺寸应经优化计算。本试验验证了优化设计的燕翅墩的承载能力。试验结果表明,新设计的固定墩的承载能力比原有固定墩大得多,经济效益明显。