管土接触作用下直埋管道小折角优化分析

针对单焊缝小角度折角在供热管网中的广泛应用,提出双折角结构、双折角中间加厚和双折角双侧加厚结构形式,通过有限元方法对不同管件结构形式,开展不同折角角度和加厚壁厚下的局部应力和最大应力的模拟计算,获得最优管件结构及相关参数.研究结果表明,加厚折角焊缝两侧部分管段壁厚的方法可以有效降低折角焊缝处的应力集中,使DN800管径10°折角角度时焊缝处的最大应力值从520 MPa降低到240MPa,同时将应力集中区域从改变角度处转移到改变厚度处,在应力集中的数值大小和区域范围上均有效保护了折角管道,为处理直埋管道施工过程中出现的小角度折角找到了一种可行的折角安装管件.