试论埋地管线应力分析及锚固墩推力计算的方法
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213 计算机辅助程序计算法
随着计算机的普及应用 , 出现了许多能够对 埋地管线进行受力分析的软件 , 大多数计算软件 都是模拟管线在土壤里的受力情况 , 通过计算得 出管线各点受力大小 , 从而得出锚固墩的水平推 力 。CAESARII 是当今世界认可的优秀计算软件 之一 ,其模型是以梁单元为基础结合有限元的模 型 ,对于埋地管线 , CAESARII 根据输入的土墩特 征 ,按照有限元的计算原理 ,将土壤对管线的摩擦 力自动转化为非线性约束 , 使得埋地管线力学模 型更接近实际情况 。利用 CAESARII 能够计算整 个管线的受力情况 ,得出管线锚固墩的水平推力。
表1 公式法计算结果
参数 K 参数 Lp 参数 m 参数 N , (MN) 锚固墩总推力 Na , (MN)
01495 21533 171379 11131 01443
式中参数 m 、 Lp 、 K 都是无量纲参数 。 这种计算方法充分考虑了影响锚固墩推力的 各种因素 , 用来计算水平转向处锚固墩的推力比 较准确 , 但对于立面转向处锚固墩推理就不太适 用 。此外 , 由于该公式没有得到国际认可 , 在处理 国际工程问题时 , 用该公式就不太合适了 。
211 估算法
式中 NA — — — 作用在锚固墩上的总推力 , MN ;
N
— — — 地面直管两端锚固时锚固墩所承受
的管道推力 , MN ;
Sa — — — 锚固墩的位移量 , m ; le
— — — 弯头到锚固墩的距离 , m ;
α — — — 钢材线膨胀系数 , 1/ ℃; Δt — — — 升温值 , ℃;
Δt — — — 升温值 , ℃; μ — — — 泊松系数 。
图2 无锚固墩时应力应变变化图
这种计算方法只是考虑了温度和管线内压对 锚固墩推力的影响 , 完全没有考虑土壤的特性 、 锚 固墩位置以及管线弯头的角度对锚固墩推力的影 响 , 计算出来的结果是一个范围 , 只能用来初步估 算和检验其它方法的计算结果 。
11111 对 A 点进行纵向受力分析
Δt — — — 升温值 , ℃; 这时候 A 点管段所受应力为σ LA = σ po - σ TE α Δt ( 1 - 2) = μPD i / ( 2 T) - E ε A 点由于完全约束 , 应变为 0 , 即 A = 0 。
11112 对 B 点进行纵向受力分析
3 锚固墩推力计算方法的应用
从上表可以看出 , 作用在锚固墩上的水平推 力为 01443 MN ,相当于 45 t 的推力 。 31212 用估算法计算 利用公式 2 - 1 , 能够计算出锚固埋地直管两 端的锚固墩所受推力为 11131 MN 。根据估算法 , 此时锚固墩所受水平推力在 01377 MN ～ 01565
百度文库
50
★ 石油化工安全技术 ★
2005 年第 21 卷第 3 期
总纵向应变因此为 : ε Δt + ( 015 - μ) × σ B =α H/ E
端的锚固墩所受管线推力的 1/ 3 ～ 1/ 2 。具体公
( 1 - 3)
式如下 :
Na = 1/ 3 ×H 和 1/ 2 ×H 之间的数值
2 Δt + ( 1 - 2μ) π H =α EA D a P/ 4
收稿日期 :2004 - 01 - 20 作者简介 :吴武斌 , 男 , 工程师 。1995 年毕业于南京化工 大学管道工程专业 , 现在江汉石油管理局勘察设计研究 院工艺室从事设计工作 。电话 :0728 - 6574024 转 82176
在 A 点管线纵向受到的应力有由泊松效应 产生的泊松应力 σ po 和由温度引起的压缩应力 σ , 其中 : TE
上世纪九十年代 , 华东石油学院通过大量实 验 , 得出了带水平弯头的埋地管线锚固墩承受推 力的计算公式 , 具体如下 :
NA = m
1+ m
N-
EFS a
( 1 + m ) le
+
2 EFfS a
( 2 - 2)
-
015 + m fl e 1+ m
Δt + 012 N= α E
2 Ftg (
2δ
Pd
1 受力分析
图1 管线出土点附近示意图
σ σ H 在此σ PD i / ( 2 T) po = μ H =μ σ α Δt TE = E 式中 :μ — — — 泊松系数 ; P — — — 管线内压 , MPa ; Di — — — 管线内径 , m ; T — — — 管线壁厚 , m ; α— — — 钢材线膨胀系数 , 1/ ℃;
以上计算公式中符号意义同前 。 11113 对 A点和 B点之间管段进行纵向受力分析 对于 A 点和 B 点之间的管段 ,其应力和应变 在工程中一般假定为随着管道长度变化而线性变 化的 ,无锚固墩时应力应变变化图如图 2 所示 。
( 2 - 1)
式中 : Na — — — 锚固墩承受的推力 , MN ;
H
— — — 两端锚固的埋地直管因温度和内压
作用对锚固墩产生的推力 , MN ; α — — — 钢材线膨胀系数 , 1/ ℃;
E A
— — — 钢材弹性模量 , MPa ; — — — 管线截面积 , m2 ; — — — 管线的设计内压力 , MPa ;
Da — — — 管线的平均直径 , m ; P
4
和进出土处 。由于管线工作温度高 ,工作压力大 , 在管线水平转向角度较大的地方 , 以及管线进出 土处如果不锚固 , 管线就有可能纵向失稳 。前者 是为了防止水平弯管因受力过大而发生危险 , 后 者是为了防止地面上连接设备 ( 收发球装置) 因受 力过大而损坏 。根据经验 ,在本工程中 ,所有的水 平转向角度大于 30° 的弯管两边各 10 m 的地方设 置锚固墩 , 以限制管线纵向位移 , 保护弯管 ; 在管 线进出土壤的弯管远端 10 m 设置锚固墩 ,以限制 管线纵向位移 ,保护收发球装置 。 312 水平转向处锚固墩推力的确定 由于现场所有土壤的参数都已知 , 在计算水 平转向处锚固墩水平推力时 ,可以用公式法计算 , 然后用估算法来检验 。 31211 用公式法计算 利用公式 2 - 2 ,2 - 3 ,2 - 4 ,2 - 5 ,2 - 6 能计 算出各参数和作用在锚固墩上的推力大小 。计算 结果如表 1 。
MN 之间 ,即 3717 t ～5615 t 之间 。 31213 水平转向处锚固墩的选取
苏丹 Bamboo 转油管线 ,全长 31 km ,管线规格 为 <40613 × 915 ,材质为 X52 螺旋缝钢管 , 管线设 计压力 417 MPa ( g) , 管线旋工温度为 30 ℃, 最高 运行温度为 60 ℃, 输送介质为合格原油 ( 比重为 01855) 。管线沿线地势平坦 , 管线水平转向处和 纵向转向处都采用热煨弯管 , 弯管曲率半径为 5
DN ,管顶埋设深度为 112 m ,土壤为亚黏土 。要求
根据公式法计算出来的水平转向处的锚固墩 的水平推力为 45 t 。这个数值处于用估算法所计 算的结果之中 , 说明计算结果是正确的 。在工程 中一般要考虑 10 %的余量 ,则本工程水平转向处 锚固墩可选取 50 t 的锚固墩 。 313 管线进出土处锚固墩推力的确定 管线进出土处的锚固墩是用来保护地面设备 的 ,如果用估算法和公式法来计算都不合适 。国 内工程在计算此处锚固墩水平推力时 , 往往不进 行计算 ,而是直接选用与水平转角处相同的锚固 墩 ,没有考虑连接设备 ( 如收发球装置 ) 可以受到 的最大推力 ,比较粗糙 。 就本工程来说 , 地面与管线连接的设备为收 发球装置 ,制造厂家提出收发球装置能承受的最 大水平推力为 2 t , 超过 2 t 就无法保证收发球装
2005 年第 21 卷第 3 期
★ 石油化工安全技术 ★ PETROCHEMICAL SAFETY TECHNOLOGY
49
试论埋地管线应力分析及锚固墩推力计算的方法
吴武斌
( 江汉石油管理局勘察设计研究院 ,潜江 433123)
摘 要 : 埋地管线在内压和温度作用下 ,可能会引发事故 。对埋地管线进行应力应变分析 、 确 定锚固墩位置和大小非常重要 。管线锚固墩推力计算方法有估算法 、 公式法和计算机辅助程序计 算法三种 。苏丹 Bamboo 输油管线锚固墩的选择证明了这三种计算方法的正确性 。 关键词 : 埋地管线 ; 应力应变 ; 锚固墩 ; 计算方法 ; 应用 埋地管线在施工完毕时 , 其各个方向都是稳 定的 。但是在管线运行时由于受到内压和温度的 作用 ,管线的纵向就不一定稳定了 ,就会造成纵向 的伸长或缩短 , 也就是人们常说的热胀冷缩 。正 是由于管线的纵向变化 ,可能会使管线纵向失稳 , 造成管件受力过大而破裂 , 或者造成其连接的设 备因受力过大而损坏 ,从而引发事故 。因此 ,对埋 地管线进行详细的应力应变分析 、 确定锚固墩位 置和锚固墩大小是非常重要的 。
E — — — 钢材弹性模量 , Pa ;
( 1 - 1)
由于土壤与管线之间的摩擦力是非线性的 , 这使得埋地管线受力变形与地上管线有很大的不 同 。在距离管线改变走向处 ( 进出土点或弯头处) 一定距离 ( 即锚固长度 ) 以后 , 由于土壤对管线的 摩擦力的作用 ,使得管线自行锚固 ,即不会因为压 力和温度的变化而纵向变形 。但在管线改变其走 向处 ( 进出土点或弯头处 ) 附近 , 管线由于土壤对 管线的摩擦力不足以平衡管线由于温度和压力变 化而产生的纵向力 ,管线要在纵向产生应变 。 为了便于说明 , 本文所指管线压力变化为压 力升高 ,所指温度变化为温度升高 。下面就出土 点附近管线进行纵向受力分析 。 111 无锚固墩的管线应力应变分析 如图 1 所示 ,假定管线在 A 点管线完全约束 , B 点是完全不约束 ,点 A 和点 B 之间的管段是管 道从完全约束到完全不约束的过程 ( 完全约束我 们认为是纵向应变为 0) 。
212 公式法
112 有锚固墩的管线应力应变分析
在实际工程中 , 为了保护与管线连接的地上 设备 , 通常在管线出土点 ( 即 B 点 ) 设置锚固墩 。 在锚固墩前可以认为管线完全锚固 , 这时应力和 应变分别等于 σ LA 和ε A 。在锚固墩以后管线可以 认为是完全不约束 , 这时的应力和应变分别等于 σ LB和ε B , 有锚固墩时应力应变变化图如图 3 所 示。
F— — — 管道横截面积 , m ; R— — — 弯头的曲率半径 , m ;
2 3
δ— — — 直管壁厚 , m ; δ — — 弯头壁厚 , m ; b—
r — — — 管道平均半径 , m ; P— — — 管道的设计内压 , MPa ; Ia — — — 管道的横截面惯性矩 , m ; E— — — 钢材弹性模量 , MPa ; C— — — 土壤的侧向反压缩系数 , MN/ m3 。
在 B 点由于完全没有被约束 , 其纵向应力只 σ 是内压产生的环向应力的一半 , 即 :σ LB = 015 H = PD i / ( 4 T) 相 应的 B 点所产生的应变包括以下3个 方面 : ( 1) 由温度产生的应变 ε Δt TE = α ( 2) 由内压产生的应变 ε PR = σ H/ ( 2 E) ( 3) 由泊松效应产生的应变 ε σ PO = μ H/ E
2 管线锚固墩推力的计算方法
K=4
Cr
2 EI α
( 2 - 6)
管线锚固墩是用来限制埋地管线纵向变形的 构筑物 , 一般设置在管线进出土点附近 , 或者设置 在弯头两边 , 防止因管线纵向位移过大而造成弯 头或弯管变形过大 , 或者造成管线连接设备损坏 。 锚固墩的尺寸大小 , 取决于管线在各种工况下给 它的最大水平推力的大小 , 在进行设计时锚固墩 水平推力的计算方法一般有以下 3 种 :
D — — — 直管内径 , m ; F — — — 直管段单位长所受摩擦力 , MN/ m ; f =
这是一个经验方法 , 一般取锚固埋地直管两
2005 年第 21 卷第 3 期
★ 吴武斌 1 试论埋地管线应力分析及锚固墩推力计算的方法 ★
51
π μ γ D s H0 , 其中 , D 为管道外直径 ;μ 为摩擦系数 ;γ s 为土壤容重 ,MN/ m ; H0 为覆土厚度 , m ; θ— — — 弯头夹角 , rad ;
F
( 2 - 3)
m= Lp =
θ ) 2
2 K3 l e I α 1 + 6(
1-
1 θ(δ 2+ K LpR /δ b)
( 2 - 4) ( 2 - 5)
δ 1165 r2/ ( R b)
Pr r R ) ( ) 4/ 3 ( ) 1/ 3 δ E r b δ b
图3 有锚固墩时应力应变变化图
随着计算机的普及应用 , 出现了许多能够对 埋地管线进行受力分析的软件 , 大多数计算软件 都是模拟管线在土壤里的受力情况 , 通过计算得 出管线各点受力大小 , 从而得出锚固墩的水平推 力 。CAESARII 是当今世界认可的优秀计算软件 之一 ,其模型是以梁单元为基础结合有限元的模 型 ,对于埋地管线 , CAESARII 根据输入的土墩特 征 ,按照有限元的计算原理 ,将土壤对管线的摩擦 力自动转化为非线性约束 , 使得埋地管线力学模 型更接近实际情况 。利用 CAESARII 能够计算整 个管线的受力情况 ,得出管线锚固墩的水平推力。
表1 公式法计算结果
参数 K 参数 Lp 参数 m 参数 N , (MN) 锚固墩总推力 Na , (MN)
01495 21533 171379 11131 01443
式中参数 m 、 Lp 、 K 都是无量纲参数 。 这种计算方法充分考虑了影响锚固墩推力的 各种因素 , 用来计算水平转向处锚固墩的推力比 较准确 , 但对于立面转向处锚固墩推理就不太适 用 。此外 , 由于该公式没有得到国际认可 , 在处理 国际工程问题时 , 用该公式就不太合适了 。
211 估算法
式中 NA — — — 作用在锚固墩上的总推力 , MN ;
N
— — — 地面直管两端锚固时锚固墩所承受
的管道推力 , MN ;
Sa — — — 锚固墩的位移量 , m ; le
— — — 弯头到锚固墩的距离 , m ;
α — — — 钢材线膨胀系数 , 1/ ℃; Δt — — — 升温值 , ℃;
Δt — — — 升温值 , ℃; μ — — — 泊松系数 。
图2 无锚固墩时应力应变变化图
这种计算方法只是考虑了温度和管线内压对 锚固墩推力的影响 , 完全没有考虑土壤的特性 、 锚 固墩位置以及管线弯头的角度对锚固墩推力的影 响 , 计算出来的结果是一个范围 , 只能用来初步估 算和检验其它方法的计算结果 。
11111 对 A 点进行纵向受力分析
Δt — — — 升温值 , ℃; 这时候 A 点管段所受应力为σ LA = σ po - σ TE α Δt ( 1 - 2) = μPD i / ( 2 T) - E ε A 点由于完全约束 , 应变为 0 , 即 A = 0 。
11112 对 B 点进行纵向受力分析
3 锚固墩推力计算方法的应用
从上表可以看出 , 作用在锚固墩上的水平推 力为 01443 MN ,相当于 45 t 的推力 。 31212 用估算法计算 利用公式 2 - 1 , 能够计算出锚固埋地直管两 端的锚固墩所受推力为 11131 MN 。根据估算法 , 此时锚固墩所受水平推力在 01377 MN ～ 01565
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总纵向应变因此为 : ε Δt + ( 015 - μ) × σ B =α H/ E
端的锚固墩所受管线推力的 1/ 3 ～ 1/ 2 。具体公
( 1 - 3)
式如下 :
Na = 1/ 3 ×H 和 1/ 2 ×H 之间的数值
2 Δt + ( 1 - 2μ) π H =α EA D a P/ 4
收稿日期 :2004 - 01 - 20 作者简介 :吴武斌 , 男 , 工程师 。1995 年毕业于南京化工 大学管道工程专业 , 现在江汉石油管理局勘察设计研究 院工艺室从事设计工作 。电话 :0728 - 6574024 转 82176
在 A 点管线纵向受到的应力有由泊松效应 产生的泊松应力 σ po 和由温度引起的压缩应力 σ , 其中 : TE
上世纪九十年代 , 华东石油学院通过大量实 验 , 得出了带水平弯头的埋地管线锚固墩承受推 力的计算公式 , 具体如下 :
NA = m
1+ m
N-
EFS a
( 1 + m ) le
+
2 EFfS a
( 2 - 2)
-
015 + m fl e 1+ m
Δt + 012 N= α E
2 Ftg (
2δ
Pd
1 受力分析
图1 管线出土点附近示意图
σ σ H 在此σ PD i / ( 2 T) po = μ H =μ σ α Δt TE = E 式中 :μ — — — 泊松系数 ; P — — — 管线内压 , MPa ; Di — — — 管线内径 , m ; T — — — 管线壁厚 , m ; α— — — 钢材线膨胀系数 , 1/ ℃;
以上计算公式中符号意义同前 。 11113 对 A点和 B点之间管段进行纵向受力分析 对于 A 点和 B 点之间的管段 ,其应力和应变 在工程中一般假定为随着管道长度变化而线性变 化的 ,无锚固墩时应力应变变化图如图 2 所示 。
( 2 - 1)
式中 : Na — — — 锚固墩承受的推力 , MN ;
H
— — — 两端锚固的埋地直管因温度和内压
作用对锚固墩产生的推力 , MN ; α — — — 钢材线膨胀系数 , 1/ ℃;
E A
— — — 钢材弹性模量 , MPa ; — — — 管线截面积 , m2 ; — — — 管线的设计内压力 , MPa ;
Da — — — 管线的平均直径 , m ; P
4
和进出土处 。由于管线工作温度高 ,工作压力大 , 在管线水平转向角度较大的地方 , 以及管线进出 土处如果不锚固 , 管线就有可能纵向失稳 。前者 是为了防止水平弯管因受力过大而发生危险 , 后 者是为了防止地面上连接设备 ( 收发球装置) 因受 力过大而损坏 。根据经验 ,在本工程中 ,所有的水 平转向角度大于 30° 的弯管两边各 10 m 的地方设 置锚固墩 , 以限制管线纵向位移 , 保护弯管 ; 在管 线进出土壤的弯管远端 10 m 设置锚固墩 ,以限制 管线纵向位移 ,保护收发球装置 。 312 水平转向处锚固墩推力的确定 由于现场所有土壤的参数都已知 , 在计算水 平转向处锚固墩水平推力时 ,可以用公式法计算 , 然后用估算法来检验 。 31211 用公式法计算 利用公式 2 - 2 ,2 - 3 ,2 - 4 ,2 - 5 ,2 - 6 能计 算出各参数和作用在锚固墩上的推力大小 。计算 结果如表 1 。
MN 之间 ,即 3717 t ～5615 t 之间 。 31213 水平转向处锚固墩的选取
苏丹 Bamboo 转油管线 ,全长 31 km ,管线规格 为 <40613 × 915 ,材质为 X52 螺旋缝钢管 , 管线设 计压力 417 MPa ( g) , 管线旋工温度为 30 ℃, 最高 运行温度为 60 ℃, 输送介质为合格原油 ( 比重为 01855) 。管线沿线地势平坦 , 管线水平转向处和 纵向转向处都采用热煨弯管 , 弯管曲率半径为 5
DN ,管顶埋设深度为 112 m ,土壤为亚黏土 。要求
根据公式法计算出来的水平转向处的锚固墩 的水平推力为 45 t 。这个数值处于用估算法所计 算的结果之中 , 说明计算结果是正确的 。在工程 中一般要考虑 10 %的余量 ,则本工程水平转向处 锚固墩可选取 50 t 的锚固墩 。 313 管线进出土处锚固墩推力的确定 管线进出土处的锚固墩是用来保护地面设备 的 ,如果用估算法和公式法来计算都不合适 。国 内工程在计算此处锚固墩水平推力时 , 往往不进 行计算 ,而是直接选用与水平转角处相同的锚固 墩 ,没有考虑连接设备 ( 如收发球装置 ) 可以受到 的最大推力 ,比较粗糙 。 就本工程来说 , 地面与管线连接的设备为收 发球装置 ,制造厂家提出收发球装置能承受的最 大水平推力为 2 t , 超过 2 t 就无法保证收发球装
2005 年第 21 卷第 3 期
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49
试论埋地管线应力分析及锚固墩推力计算的方法
吴武斌
( 江汉石油管理局勘察设计研究院 ,潜江 433123)
摘 要 : 埋地管线在内压和温度作用下 ,可能会引发事故 。对埋地管线进行应力应变分析 、 确 定锚固墩位置和大小非常重要 。管线锚固墩推力计算方法有估算法 、 公式法和计算机辅助程序计 算法三种 。苏丹 Bamboo 输油管线锚固墩的选择证明了这三种计算方法的正确性 。 关键词 : 埋地管线 ; 应力应变 ; 锚固墩 ; 计算方法 ; 应用 埋地管线在施工完毕时 , 其各个方向都是稳 定的 。但是在管线运行时由于受到内压和温度的 作用 ,管线的纵向就不一定稳定了 ,就会造成纵向 的伸长或缩短 , 也就是人们常说的热胀冷缩 。正 是由于管线的纵向变化 ,可能会使管线纵向失稳 , 造成管件受力过大而破裂 , 或者造成其连接的设 备因受力过大而损坏 ,从而引发事故 。因此 ,对埋 地管线进行详细的应力应变分析 、 确定锚固墩位 置和锚固墩大小是非常重要的 。
E — — — 钢材弹性模量 , Pa ;
( 1 - 1)
由于土壤与管线之间的摩擦力是非线性的 , 这使得埋地管线受力变形与地上管线有很大的不 同 。在距离管线改变走向处 ( 进出土点或弯头处) 一定距离 ( 即锚固长度 ) 以后 , 由于土壤对管线的 摩擦力的作用 ,使得管线自行锚固 ,即不会因为压 力和温度的变化而纵向变形 。但在管线改变其走 向处 ( 进出土点或弯头处 ) 附近 , 管线由于土壤对 管线的摩擦力不足以平衡管线由于温度和压力变 化而产生的纵向力 ,管线要在纵向产生应变 。 为了便于说明 , 本文所指管线压力变化为压 力升高 ,所指温度变化为温度升高 。下面就出土 点附近管线进行纵向受力分析 。 111 无锚固墩的管线应力应变分析 如图 1 所示 ,假定管线在 A 点管线完全约束 , B 点是完全不约束 ,点 A 和点 B 之间的管段是管 道从完全约束到完全不约束的过程 ( 完全约束我 们认为是纵向应变为 0) 。
212 公式法
112 有锚固墩的管线应力应变分析
在实际工程中 , 为了保护与管线连接的地上 设备 , 通常在管线出土点 ( 即 B 点 ) 设置锚固墩 。 在锚固墩前可以认为管线完全锚固 , 这时应力和 应变分别等于 σ LA 和ε A 。在锚固墩以后管线可以 认为是完全不约束 , 这时的应力和应变分别等于 σ LB和ε B , 有锚固墩时应力应变变化图如图 3 所 示。
F— — — 管道横截面积 , m ; R— — — 弯头的曲率半径 , m ;
2 3
δ— — — 直管壁厚 , m ; δ — — 弯头壁厚 , m ; b—
r — — — 管道平均半径 , m ; P— — — 管道的设计内压 , MPa ; Ia — — — 管道的横截面惯性矩 , m ; E— — — 钢材弹性模量 , MPa ; C— — — 土壤的侧向反压缩系数 , MN/ m3 。
在 B 点由于完全没有被约束 , 其纵向应力只 σ 是内压产生的环向应力的一半 , 即 :σ LB = 015 H = PD i / ( 4 T) 相 应的 B 点所产生的应变包括以下3个 方面 : ( 1) 由温度产生的应变 ε Δt TE = α ( 2) 由内压产生的应变 ε PR = σ H/ ( 2 E) ( 3) 由泊松效应产生的应变 ε σ PO = μ H/ E
2 管线锚固墩推力的计算方法
K=4
Cr
2 EI α
( 2 - 6)
管线锚固墩是用来限制埋地管线纵向变形的 构筑物 , 一般设置在管线进出土点附近 , 或者设置 在弯头两边 , 防止因管线纵向位移过大而造成弯 头或弯管变形过大 , 或者造成管线连接设备损坏 。 锚固墩的尺寸大小 , 取决于管线在各种工况下给 它的最大水平推力的大小 , 在进行设计时锚固墩 水平推力的计算方法一般有以下 3 种 :
D — — — 直管内径 , m ; F — — — 直管段单位长所受摩擦力 , MN/ m ; f =
这是一个经验方法 , 一般取锚固埋地直管两
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π μ γ D s H0 , 其中 , D 为管道外直径 ;μ 为摩擦系数 ;γ s 为土壤容重 ,MN/ m ; H0 为覆土厚度 , m ; θ— — — 弯头夹角 , rad ;
F
( 2 - 3)
m= Lp =
θ ) 2
2 K3 l e I α 1 + 6(
1-
1 θ(δ 2+ K LpR /δ b)
( 2 - 4) ( 2 - 5)
δ 1165 r2/ ( R b)
Pr r R ) ( ) 4/ 3 ( ) 1/ 3 δ E r b δ b
图3 有锚固墩时应力应变变化图