脉动激励下的浅埋管道轴向应力分析

考虑土体-结构-流体耦合作用,研究流体脉动对浅埋输液管道轴向应力的影响。基于流固耦合、管-土耦合理论,建立了浅埋管道动力学分析模型,应用力平衡条件,推导了浅埋管道的静力及动力方程,并利用行波方法求取了动力方程的解析解。在此基础上,研究了管道应力特性。结果表明:流固耦合对浅埋管道应力有较大影响,较小幅值的压力脉动可使管道应力大幅增加。同时,讨论了管道埋深、土质条件及管道半径对管道应力的影响。在相同流体脉动激励下,管道应力随覆盖层厚度、土体刚度、管道半径增加而减小。