土体沉降位置对管道跨越结构应力影响的数值计算

doi:10.3969/j.issn.1672-6952.2016.05.006

辽宁石油化工大学学报 ›› 2016, Vol. 36 ›› Issue (5): 25-28.DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2016.05.006

土体沉降位置对管道跨越结构应力影响的数值计算

张一楠,马贵阳,王桐宇,齐林,齐超

辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001

收稿日期:2015-12-20 修回日期:2016-02-28 出版日期:2016-10-20 发布日期:2016-10-29
通讯作者: 马贵阳(1965-),男,博士,教授,从事计算流体力学及多孔介质传热传质等方面的研究;E-mail:guiyangma1@163.com。
作者简介:张一楠(1990-),男,硕士研究生,从事埋地管道的应力研究;E-mail:1114320959@qq.com。
基金资助:
辽宁省高等学校优秀人才支持计划项目(LR2013016)。

Numerical Calculation of the Effect of Soil Settlement Position on Stress of Aerial Crossing Pipeline Structure

Zhang Yinan， Ma Guiyang， Wang Tongyu， Qi Lin， Qi Chao

College of Petroleum Engineering，Liaoning Shihua University，Fushun Liaoning 113001，China

Received:2015-12-20 Revised:2016-02-28 Published:2016-10-20 Online:2016-10-29

摘要/Abstract

摘要： 当土体发生沉降时会使管道产生额外应力,给埋地管道带来安全隐患。埋地管道跨越结构的受力较为复杂,因此建立了跨越段埋地管道与土壤相互作用的有限元力学模型,分析了采用不同角度跨越结构时,管道跨越结构的应力变化情况。此外,根据该模型,详细分析了跨越段附近不同位置土体发生沉降时管道应力的变化情况,重点研究了当跨越结构中斜管段与水平方向夹角为50°时管道内的最大应力随土体沉降位置的变化情况,可为埋地管道的施工建设提供理论依据。

关键词: 土体沉降, 埋地管道, 管道应力, 跨越结构, 数值计算

Abstract: The earth's settlement would generate additional stress on pipeline , which was common security problems of buried pipelines. Because of the force of aerial crossing pipeline structure was more complicated, therefore a finite element mechanical model of interactions between the pipeline and soil in acrossing segments of buried pipelines was established, to analysis the changes of the stress in aerial crossing pipeline structure, when aerial crossing pipeline structure used different angles. Further, based on the model, a detailed analysis of the stress changes in the pipeline was obtained, when soil settlement occurred at different locations nearby the acrossing segments. The variation was studied on the relationships of the maximum stress within the pipeline with the position of soil settlement, when the angle between the oblique pipeline of crossing structure and the horizontal direction was 50°, provide a theoretical basis for building construction of buried pipelines.

Key words:

张一楠,马贵阳,王桐宇,齐林,齐超. 土体沉降位置对管道跨越结构应力影响的数值计算[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2016, 36(5): 25-28.

Zhang Yinan， Ma Guiyang， Wang Tongyu， Qi Lin， Qi Chao.

Numerical Calculation of the Effect of Soil Settlement Position on Stress of Aerial Crossing Pipeline Structure[J]. Journal of Liaoning Petrochemical University, 2016, 36(5): 25-28.

[1]	王佳旭, 刘祁, 陶江华, 孙东旭, 张春晓, 闫玉麟, 胡志勇. 冷热原油顺序输送管道热应力与疲劳寿命分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2024, 44(1): 49-54.
[2]	张绍川，王超，李小玲，吴玉国. 湿陷性黄土地区埋地管道稳定性分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2021, 41(1): 45-50.
[3]	刘爱虢, 于浩洋, 王栋, 刘凯, 陈雷. 环境条件对离心式喷嘴雾化性能的影响[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2020, 40(4): 116-121.
[4]	张伯扬，马贵阳，王凯，黄梦杰，陈树军. 基于CFD的埋地天然气管道泄漏扩散数值分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2019, 39(1): 39-43.
[5]	杨兴雷，王岳，王志强，臧强斌. 变径管对成品油顺序输送混油量影响数值研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2019, 39(1): 56-60.
[6]	张贺,马贵阳. 建筑物条件下埋地天然气管道泄漏扩散数值模拟[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2018, 38(02): 33-39.
[7]	吴昊,马贵阳,项楠. 土体沉降对管道跨越结构水平管段应力场的影响分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2017, 37(5): 22-25.
[8]	吴昊，马贵阳，项楠，孙亚丹，张孟昀，张一楠. 固定托架对管道跨越结构的安全性分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2017, 37(4): 15-18.
[9]	宫清君,马贵阳,潘振,李存磊,兴成敏. 管输过程中天然气水合物沉降规律计算研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2017, 37(3): 19-23.
[10]	张一楠, 马贵阳, 王锡钰, 齐超, 张超. 轴向冻融滑坡对埋地管道的应力影响分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2016, 36(6): 20-23.
[11]	杜明俊, 张志贵, 徐雪飞, 陈侠, 董长福, 杨健. 基于CFD的大型原油储罐非稳态传热数值研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2016, 36(4): 24-28.
[12]	李超营,马贵阳,蔡少辉,杨东岳,夏康勇,崔慧博. 冻土区融沉滑坡对埋地管道的应力影响[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2016, 36(3): 30-33.
[13]	张一楠,马贵阳,刘睿,周玮,王磊,张红芳. 横向冻融滑坡对埋地管道应力影响的数值模拟[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2016, 36(2): 28-31.
[14]	齐超,吴玉国,王卫强,张一楠. 冻土参数对斜坡段埋地管道应力影响的数值模拟[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2016, 36(2): 32-35.
[15]	张一楠,马贵阳,王锡钰,周玮,王磊,张红芳. 冻融滑坡作用下埋地管道的应力分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2016, 36(1): 27-30.

土体沉降位置对管道跨越结构应力影响的数值计算

Numerical Calculation of the Effect of Soil Settlement Position on Stress of Aerial Crossing Pipeline Structure

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics