埋地輸油管道開始失穩(wěn)的臨界軸向力和計算彎曲半徑

1、埋地輸油管道開始失穩(wěn)的臨界軸向力和計算彎曲半徑K. 1臨界軸向力K. 1. 1埋地直線管段開始失穩(wěn)時的臨界軸向力，可按下式計算：Ncr =2 KeDEI(K.1.1 -1 )/0.12E neKe_2h°/D（K.1.1-2 ）式中 N cr 管道開始失穩(wěn)時的臨界軸向力（MN）;心一土壤的法向阻力系數(shù)（MPa/m）;I 鋼管橫截面慣性矩（m4）;E 回填土的變形模量（MPa）;ne 回填土變形模量降低系數(shù)，根據(jù)土壤中含水量的多少和土壤結(jié)構(gòu)破壞程度取0.30.1;% 土壤的泊桑系數(shù)，砂土取 0.20. 25，堅硬的和半堅硬的粘土、 粉質(zhì)粘土（亞粘土）取0.250.30 ,塑性的 取0.

2、 300. 35，流性的取 0.350.45 ;j管道的單位長度（j=1m）;ho 地面（或土堤頂）至管道中心的距離（m）。對于埋地向上凸起的彎曲管段開始失穩(wěn)時的臨界軸向 力，可按下式計算：Ncr = 0.375Qu Ro(K.1.1 -2)Qu = qo n°qi)q D h0 0.39Dh；tg0.7°.7嘰cos0.7$)式中Qu 管道向上位移時的極限阻力（MN/m;當(dāng)管道有壓重物或錨栓錨固時，應(yīng)計人壓重物的重力或錨栓的拉脫力，在水淹地區(qū)應(yīng)計入浮力作用；R0 管道的計算彎曲半徑（m）;q。一單位長度鋼管重力和管內(nèi)、油品重力（MN/m）;no 土壤臨界支承能力的折減系數(shù)

3、，取0.81.0；qi 管道向上位移時土的臨界支承能力（MN/m）;一回填土的內(nèi)摩擦角（° ）;c 回填土的粘聚力（MN/m ）。K. 1.3對于敷設(shè)在土堤內(nèi)水平彎曲的管道，失穩(wěn)時的臨界軸向力可按下式計算：NcO.212QhRo（K.1.3-1 ）Qh = q f noq2（）qf =q°tg（）24_2（）q2 ='h）Dtg2 45tg45q2btg 52 h0tg 52)式中Qh 管道橫向位移時的極限阻力(MN/m);qf 單位長度上的管道摩擦力(MN/m);q2 管道橫向位移時土的臨界支承能力(MN/m);hi 土堤頂至管底的距離(m);bi 土堤頂寬(m)

4、;b2 土堤底寬(m)。注：管道橫向位移時土的臨界支承能力按式(K. 1.3-4)和(K. 1.3-5) 計算，取兩者中的較小值。K. 2管道彎曲軸線的計算彎曲半徑K. 2. 1當(dāng)埋地輸油管道按彈性彎曲敷設(shè)時，彈性彎曲的彎曲半徑大于鋼管的外直徑的1000倍，且曲線的弦長大于或等于管道失穩(wěn)波長時，管道的計算彎曲半徑取管道彈性彎曲 的實際彎曲半徑。K. 2. 2當(dāng)管道曲線的弦長小于失穩(wěn)波長，且滿足式(K. 2.2-1)時，計算彎曲半徑按式(K. 2. 2-2 ) 計算。L _ L2 2(K. 2. 2-1)2d2 Lcr COS 22_0 了H2 Lcr sin -2R 12(K. 2. 2-2)

5、L2cr265EI80EICpQuRn1 +1+p(K. 2. 2-3)L2cr93.5EIQh R080EIC2pQhRo(K. 2. 2-4)Cpq1h1(K. 2. 2-5)式中 L 與彎曲管段兩側(cè)連接的每一直管段的長度(m);Lo 彎曲管段的弦長(m);Lcr管道的失穩(wěn)波長(m);當(dāng)管道向上凸起(拱起)時的彎曲管段按式(K.2.2-3)計算；在土堤內(nèi)水平彎曲管段 按式(K.2.2-4)計算;Ro 管道的計算彎曲半徑(m); R 管道軸線的彎曲半徑(m); 二一管道的轉(zhuǎn)角(° );Cp 土的卸載系數(shù)；hi 地面(或土堤頂)至管底的距離(m)。K. 2. 3當(dāng)設(shè)計管段由兩個冷彎管組成，且彎管之間的直線管段滿足式(K. 2. 3-1)時，計算彎曲半徑按式(K. 2. 3-2) 計算。9102R sin - R2sin - L 乞 Lcr22(K. 2. 3-1 )= 2 JI-tg* 2 cos 巳12 a 2 22L7K. 2. 4設(shè)計管段內(nèi)為一彎曲半徑不大于鋼管外直徑5倍的彎頭時，其彎曲半徑按下式計算二 2tg 2(K. 2. 4)01日2 XL + R