地表冲沟条件下悬空管道的力学模型与延寿分析

摘要：

各种类型的地质灾害严重影响埋地油气管道的服役年限.为此,采用经典力学中的弹塑性地基模型和Winkler弹性地基模型进行理论建模,根据工程实际情况结合两种模型各自的优点,构建有限元实体模型,并选择冲沟引发管道悬空为研究对象进行仿真计算,得到悬空管道结构与强度、刚度之间的定量关系;进而提出了通过减小重量变动,改变材料组成及结构,来提高悬空管道抗弯性能的技术思路,即借鉴碳纤维材料强固技术提升钢筋混凝土梁柱的抗弯曲和抗剪切能力的经验,设计管道的强固结构.在此基础上,综合分析管道悬空力学模型的理论数据和工程相似性.结果表明:①使用碳纤维材料来强固管道结构,可以改善管道抗弯和抗剪切能力,并且可开展实验进行定量研究;②碳纤维强固技术在管道设计与施工阶段的运用,可作为地质灾害下管道延寿工程的源头治理方法之一.

关键词：地质冲沟、油气管道、悬空管道、弹塑性地基、Winkler弹性地基、碳纤维强固、延寿

所属期刊栏目：34

分类号：X17;U44

资助基金：国家自然科学基金项目50974105;中国工程院重大咨询研究项目2011-ZD-20;高等学校博士学科点专项科研基金20105121110003

在线出版日期：2014-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：142-148