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直管道与玩管道抗震计算


一.埋地管段轴向应力计算和当量应力校核及抗震校核
1.基本计算参数 设计压力P(MPa) 4.4 管道规格(mm) φ 610X11.9 壁厚δ n(mm) 11.9 管道下沟回填温度 t1(℃) 30 内径d (mm) 58.62 泊桑比μ 0.3

钢材的弹性模量E 钢材线膨胀系数 (MPa) α (℃-1) 200000 0.000012

/>
管道工作温度 t2(℃) 15

2.应力计算式及计算结果 内压力产生的环向应力 ζ h=Pd/2δ (MPa) 10.83731092 3.按最大剪切应力强度理论计算当量应力 当量应力ζ e=ζ h-ζ
L

管道轴向应力 б a=μ ζ h+Eα (t1-t2) 39.25119328

(MPa)

(MPa)

最低屈服强度ζ (MPa) 407

s

0.9ζ s(MPa) 366.3

-28.41388235

4.当量应力校核结论:由于σ e =σ h-σ L <0.9σ s ,满足要求。

5.管道轴向应变校核: 地震波冲击作用下管道截面轴向组合应变计算按下列公式计算: 当ε max+ε ≤0时:|ε max+ε |≤[ε c]v 当ε max+ε >0时:ε max+ε ≤[ε t]v

由于内压和温度变 地震波引起管道的最大轴向 设计地震动 拉压应变 峰值加速度 化产生的管道轴向 ε max=±aTg/4π C 应变ε =ζ a/E a(m/s2) 0.000196256 ε max+ε 0.000425053 0.000621309 2.156 容许拉伸应 变[ε t]v

特征周期 Tg(s) 0.52

剪切波速 C(m/s) 210

1.00%

6.抗震校核结论:由于ε max+ε <[ε t]v,所以埋地管道抗震校核符合要求, 地震动峰值加速度为0.1g。 7.管道截面稳定性校核

7.管道截面稳定性校核 根据国外的研究结果一般认为只有当管子直径与厚度比大于140时才会在管子正常运 输、铺设、埋管情况下出现圆截面失稳。D/=51.26钢管不会出现圆截面失稳问题.参考 文献:某天然气长输管道工程管道强度与抗震校核分析_牛念 参考规范:油气输送管道线路工抗震设计规范GB50470-2008、《输油(气)钢质 管道抗震设计规范》第五章。

《油气输送管道线路工程抗震技术规范》的规定应对位于设 计地震动峰值加速度大于或等于0.2g地区的管道进行抗震校 核。佛山抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为 0.10g,因此无需校核


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