建、构筑物下现状钢管包封保护方案对比研究

结合实际工程,针对新建建、构筑物下存在不能迁改的现状钢管,提出柔性半包封、刚性半包封、柔性全包封、刚性全包封4种钢管包封保护方案,采用Midas-GTS有限元分析软件建立了三维数值计算模型,分别施加100kPa~180kPa附加荷载,从地面沉降、钢管最大竖向变形、钢管管壁最大环向应力三方面进行对比研究。结果表明:柔性半包封、刚性半包封保护方案可减少地面沉降、钢管最大竖向变形,但效果不显著,对减少钢管管壁最大环向应力效果不明显;柔性全包封、刚性全包封可减少地面沉降,但效果不显著,对减少钢管最大竖向变形、管壁最大环向应力效果显著,其中柔性全包封效果最佳,较无包封均减少90%以上。最终给出各包封保护方案特点,供设计人员参考。

自承式钢管跨越结构鞍式支承处管壁环向弯曲应力分析

对于自承式钢管跨越结构鞍式支承处的管壁环向弯曲应力计算,规范中抗弯截面抵抗矩采用钢管的实际支承宽度进行计算,计算结果偏于保守。本文提出取支承影响长度为钢管直径,同时不小于钢管的实际支承宽度。采用规范算法、有限元分析以及推荐算法分别对不同支承宽度、管径、壁厚和支承半角变量下的环向弯曲应力进行计算和分析,验证了推荐算法的可行性。

不同压弯量对无缝钢管斜辊矫直残余应力分布的影响

从研究2-2-2型无缝钢管斜辊矫直机矫直过程入手,基于大变形弹塑性有限元法,应用ANSYS/LS-DYNA软件建立了Ф88 mm×10 mm×2500 mm无缝钢管斜辊冷矫直的数值模型。通过模拟计算分析不同压弯量对钢管矫直后残余应力分布状况的影响,并与X-Ray衍射结果对比。模拟结果表明:矫直后钢管轴向、环向残余应力的峰值均随压下量的增大而增大;钢管轴向残余应力内表面为压应力,外表面为拉应力;环向残余应力从内至外逐渐由压应力变为拉应力,且越靠近内、外表面残余应力值越大。模拟实验结果与真实结果吻合。