Учебное пособие 2

1.2. Поперечные перемещения подземного участка магистрального трубопровода

Продольные сжимающие усилия в трубопроводе, которые могут привести к потере его устойчивости, возникают от положительного температурного перепада и от внутреннего давления. При этом наиболее вероятным вариантом аварийных перемещений является выпучивание трубопровода из траншеи вверх. В связи с этим самыми опасными участками будут те, где магистральный трубопровод изогнут вверх.

С точки зрения механики стержней на расчетной схеме подземный трубопровод представляет собой прямой или изогнутый стержень, воспринимающий продольно поперечный изгиб (рис. 3).

Рис. 3. Схема нагружения подземного трубопровода

Поперечные перемещения такого трубопровода будут зависеть от продольной силы , возникающей от воздействия положительных температурных перепадов и действия внутреннего давления, а также от поперечных нагрузок, вызванных собственным весом трубопровода с продуктом и сопротивлением грунта .

Математическая модель для этого случая нагружения трубопровода будет иметь следующий вид

(1.17)

где – изгибная жесткость трубы;

– эквивалентное сжимающее усилие;

– коэффициент сопротивления грунта поперечным перемещениям трубы;

– поперечная нагрузка от веса трубы и продукта.

Сжимающее усилие может быть определено по методике [1], учитывающей сопротивление грунта продольным перемещениям и податливость деформируемого участка трубопровода.

Сопротивление грунта поперечным перемещениям трубопровода должно определяться в зависимости от направления изгиба трубы. Далее рассматривается методика оценки маханических характеристик грунта для случая, когда труба перемещается вертикально вверх из траншеи [2].

Содержание