考虑滑坡大位移作用下X80钢管道应变及变形规律研究
滑坡等地质灾害引起的土体大面积位移可导致管道弯曲变形,严重可导致管道断裂,对油气管道安全运输造成严重威胁.通过室内拉压试验确定X80钢管道屈服强度、极限抗拉伸强度、屈强比以及伸长率等参数.结合ANSYS有限元软件,考虑管土之间的非线性特点,采用土弹簧单元建立滑坡作用下管道有限元模型,分析滑坡大位移作用下X80钢管道应变及变形规律.通过实际算例得到滑坡大位移作用下管道的应变、变形的规律曲线以及与滑坡土体下滑位移关系的曲线.结果表明,管道横向变形与应变值均随滑坡土体位移增大呈指数形式增加;管道的变形形式呈梁式弯曲,最大应变发生在滑坡段中部,其次是滑坡与非滑坡区交界处;依据应变设计准则,得到在滑坡大位移作用下管道允许的最大变形与极限应变,以及管道可以承受的滑坡土体的最大位移;定量分析了滑坡长度、下滑深度以及管道埋深、径厚比、内压、土壤内摩擦角等参数对管道应变及变形规律的影响程度,结果显示滑坡下滑深度、土壤内摩擦角以及管道径厚比等因素对管道应变变形影响比较明显;滑坡下滑深度越大,管线变形越大,产生的轴向应变值增加越快;管道径厚比以及土壤内摩擦角越小,相同工况作用下管道产生的轴向应变值越小,对抵抗滑坡位移作用也越有利.本文研究工作可为滑坡地质灾害作用下的管道设计及应用提供借鉴.
油气运输 钢管道 应力应变 滑坡灾害
王小梅 杨尚谕 闫相祯
中国石油大学(华东)油气CAE技术研究中心,山东青岛266580;中国石油大学(华东)机电工程学院,山东青岛266580 中国石油大学(华东)油气CAE技术研究中心,山东青岛266580;中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东青岛266580
国内会议
2014年海峡两岸破坏科学与材料试验学术会议暨第十二届破坏科学研讨会、第十届全国MTS材料试验学术会议
台南
中文
1-7
2014-10-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）