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水利水电工程论文_大变形埋地钢管结构承载能力
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摘要：文章目录 1 工程背景 2 有限元模型及验证 2.1 计算模型 2.2 模型验证 3 管道结构承载分析 3.1 钢管变形 3.2 钢管应力及塑性 3.3 总体评估 4 管道修复方法研究 4.1 修复方法 4.2 钢管变形 4.3
文章目录
1 工程背景
2 有限元模型及验证
2.1 计算模型
2.2 模型验证
3 管道结构承载分析
3.1 钢管变形
3.2 钢管应力及塑性
3.3 总体评估
4 管道修复方法研究
4.1 修复方法
4.2 钢管变形
4.3 钢管应力及塑性
5 结语
文章摘要:大直径埋地钢管在大型引调水及水电工程中应用广泛,但施工过程中钢管易出现超出规范要求的大变形,而国内外对大变形埋地钢管的结构特性及处理措施研究较少.本文以某环变形达8.9%的埋地钢管为例,基于现场测试结果,采用数值模拟技术反演了该工程的施工过程,分析了该大变形管道若直接投入运行后的变形、应力及塑性情况,进而结合工程实际提出了水压法修复,并与传统的内撑法修复进行了比较研究.结果表明:大变形埋地钢管承受了较高的弯曲应力且管周土体支撑不足,结构承载能力较弱,荷载作用下钢管的变形和应力会大幅增加,安全风险较大.设置加劲环虽能增加钢管的抗外压稳定,但对管壁应力不利,高应力及塑性区域主要集中在管顶、管腰和管底及加劲环附近.大变形埋地钢管虽不符合规范要求,但不必更换钢管,可考虑对其进行修复,以降低钢管变形并提高管周土体模量,修复方法可采用内撑法或水压法.内撑法采用千斤顶将钢管顶圆,在顶撑区易产生应力集中,适用于管线局部发生大变形的情况;水压法利用内压复圆原理,可使管壁受力均匀,长距离管线下使用更为方便,修复后应检测并修补焊缝及防腐措施,并对运行期管道做好监测工作.研究成果可为类似工程处理及后续规范编制提供借鉴和参考.
文章关键词:
论文分类号:TV672.2;TV31
文章来源：《真空与低温》 网址: http://www.zkydw.cn/qikandaodu/2022/0109/507.html