穿越公路及铁路埋地管道的设计计算

穿越公路、铁路埋地管道的结构型式为有套管和无套管两种。详细讨论了这两种型式管道的强度、刚度和稳定性问题,给出了计算公式及参数取值,在强度和钢度的验算方面提出了新看法。通过实例分析,认为穿越钢管道在满足规范要求最小壁厚限制时,通常不会发生横截面的弹性失稳,即刚度控制的实质为强度控制。

弹性地基梁的挠曲线微分方程及其应用

埋地长输管道运行中将受到多种载荷的作用,如土壤的主动和被动压力,以及地上的活载荷等。这些涉及到管道强度的问题,在设计时就要通过一系列计算加以解决。作为计算埋地管道变形和强度的重要基础,给出了弹性地基梁的挠曲线微分方程(位移方程)。通过假设的两段钢质管道,利用给出的该挠曲线微分方程分别进行了一端约束和两端约束的计算。结果表明,设定的计算误差均小于0.001,较为精确。同时,该微分方程还可用于埋地管道的弯矩、剪力和应力的计算。

埋地油气管道弯头的强度计算

通过理论分析导出了埋地弯头附加弯矩的新计算公式,其推导依据是:“弹性抗弯铰”假设,不考虑弯头受到的土壤抗力,但考虑弯头承受的内压;土壤对直管道纵向位移的抗力与纵向位移的关系为双线性,即考虑弹性工作段和极限平衡段(塑性工作段);土壤对直管道横向位移的抗力满足Winkler假定;将弯头两端的直管看作半无限长的梁或杆;同时考虑温差和内压对管道位移的影响。将新公式的计算结果与有关油气管道设计规范推荐公式的计算结果进行了比较。讨论了弯头的强度验算方法和管土相互作用参数的确定方法。推荐了实用的埋地弯头强度设计计算公式。