![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Проверка прочности трубопровода.
После определения толщины стенки и продольных напряжений по формуле (8.41), осуществляют проверку прочности трубопровода по формуле
где
Если необходимо ограничить (предотвратить) недопустимые пластические деформации подземного и наземного в насыпи трубопровода проверку проводят по второму предельному состоянию, по которому деформации трубы ограничены нормативным пределом текучести
где
где Выполнение этих условий обеспечивает местную устойчивость стенок трубы и не допускает накопление пластических деформаций (обеспечивается долговечность). Необходимо отметить, что по второму предельному состоянию продольные напряжения определяются с учетом изгиба трубопровода для крайних волокон сечений трубы, исходя из упругой работы металла. В СНиП 2.05.06-85 приведена формула для определения максимальных продольных напряжений для частного случая упругого изгиба трубы, при воздействии внутреннего давления p и температурного перепада
где В формуле (8.59) третье слагаемое соответствует выражению для напряжений в поперечном сечении трубы при упругом изгибе (8.10).
9. Продольные перемещения подземного трубопровода.
Подземные магистральные трубопроводы рассчитывают в зависимости от характеристик среды, в которой они находятся при эксплуатации. Эти характеристики определяются на основе инженерных изысканий трассы.
9.1. Деформации в прямых стержнях при растяжении – сжатии. Математическая модель стержня при растяжении содержит: уравнение равновесия, геометрические соотношения Коши и физические соотношения, выражаемые законом Гука. Рисунок 30. Схема нагружения элемента стержня при растяжении.
· Уравнение равновесия элемента стержня в проекциях сил на ось z
где · Геометрическое соотношение. Формула Коши. В соответствии с гипотезой плоских сечений перемещение плоского сечения перпендикулярного оси является функцией одной переменной
· Физические зависимости. Закон Гука при одноосном напряженном состоянии
где При равномерном распределении напряжений в поперечном сечении получаем продольную силу
где После последовательной подстановки в уравнение (9.5) выражений (9.4) и (9.3)
и с учетом (9.2) получается математическая модель прямого стержня при растяжении - сжатии
Продольные перемещения
где Если стержень находится в линейноупругой среде, препятствующей продольным перемещениям прямого стержня и имеющей жесткость
а дифференциальное уравнение (9.7) принимает вид
где Такая математическая модель может быть использована для определения продольных перемещений магистрального трубопровода в случае линейной модели грунта. Однако, исследования показали, что она применима только для малых перемещений, а для больших перемещений существует нелинейная зависимость между сопротивлением грунта Чтобы повысить точность расчетов на практике применяют нелинейную модель, которая отражает реальные свойства грунта.
|