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。

摘要：根据湿陷性黄土地段塌陷区悬空管道的受力特点,建立考虑管道轴向载荷和地基塑性变形的悬空管道受力的弹塑性地基模型,推导悬空管道受力和变形计算公式,并利用V isual Basic计算机语言编制相应的计算程序对某湿陷区悬空管道进行模拟计算;将悬空管道的力学分析计算结果与实测值和W inkler地基模型计算结果进行对比,分析轴向载荷和地基刚度对计算结果的影响。结果表明:弹塑性地基模型比W inkler地基模型具有更高的计算精度,更符合工程应用;轴向载荷对悬空管道受力和变形影响显著,在悬空管道设计校核中不能忽略;地基刚度对弹塑性地基模型计算结果影响不显著。

摘要：埋地管道在各类地质灾害的作用下,可能导致管道下方土层塌陷或流失,使管道局部处于悬空状态,严重威胁管道的安全运行.首先,基于弹塑性地基梁理论,根据管道不同受力情况将管道划分为悬空段、塑性段和弹性段,分段建立管土相互作用下管道挠曲微分方程,并结合边界条件和连续条件给出悬空管道挠度和内力的求解方程;其次,采用遗传算法求解悬空管道挠度,以提高计算效率与计算精度;最后,忽略管道的轴向荷载,推导出悬空管道塑性区长度上限值.算例分析表明,与文献中的悬空管道力学模型相比,理论解与有限元数值模拟吻合最好,可用于工程设计与分析.

摘要：利用有限单元法对三维海底悬空管道的自振特性进行了模拟分析研究,建立了悬空管道的三维分析模型,得到了三维管道刚度和质量矩阵,并形成了悬空管道的自由振动方程。采用机械振动的广义JACOBI理论编制JACOBI程序,计算固有频率的数值解及临界悬空长度。结果表明,采用JACOBI程序可以快速、方便地求出海底悬空管道的固有频率,为海洋工程的管道设计提供依据。

摘要：针对昆钢大红山管道悬索跨越工程施工中遇到的无桥面辅助条件下敷设管道的技术难题,设计一种悬空管道送进装置,将管道从跨越点一侧安全地发送到另一侧。文章主要介绍了悬空管道送进装置的结构、功能及应用情况。

摘要：为研究地震作用下悬空管道的动力响应,设计并制作简易悬空管道试验装置,开展2种加载工况下9根管道的拟动力试验,研讨悬空长度、埋深及管径等因素对悬空管道地震响应的影响。研究结果表明:在地震荷载作用下,以管道悬空段中心为对称轴,管道应变近似反对称分布在管道的两侧,且管道的峰值应变出现在悬空管道的悬空段与土体交界处附近;在大位移条件下,管道峰值应变随管道悬空长度的增大而增大,随管径的增大而减小,随埋深的增大而减小。

摘要：土壤滑坡或土壤冲蚀造成一段埋地管道成为悬空。管道悬空严重影响埋地输油管道的安全运行。基于双参数模型地基理论,把悬空管道设定为弹性地基梁,考虑轴向力、内压、内流、外流和土壤刚度系数等因素的作用,建立管道与土壤相互作用的力学模型,计算悬空管道的临界长度评估其安全性。根据管道边界条件和失效模式的不同,分析上述各因素对悬空管道临界长度的影响,进而对悬空管道的屈服失效、屈曲失效、共振和疲劳失效进行安全评估。结论对埋地管道的合理设计、土壤刚度的处理、管道安全性的提高具有工程实际意义。

摘要：鉴于管道失效的危害性巨大,有必要对处于悬空工况下的管道作出安全评估,以保证管道安全输送,因此应用基于应力、应变的理论计算方法以及选用ABAQUS有限元软件完成数值模拟计算,依据计算结果讨论不同影响因素对埋地悬空管道的应力、应变的影响情况。为了提高埋地悬空管道的安全评估效率,应用VB编程软件,建立埋地悬空的管道评估系统。结果表明:埋深越大,悬空管道应力、应变变化小;壁厚越小,悬空管道应力、应变变化大;埋藏在砂土中的管道相较粘土中的管道更易发生屈服;处于明悬中的埋地管道相较暗悬管道更易屈服。

摘要：在归纳了国内外学者对海底悬空管道动力响应研究成果的基础上,总结出了关于求解波浪荷载的方法、悬空管道模态分析方法及影响动力效应的主要因素,为海底悬空管道的进一步研究分析和设计施工奠定了基础。

摘要：以海洋悬空管线为研究对象,根据海洋悬空管道的主要特征,将海洋悬空管道简化为两端简支梁力学模型,涡激升力简化为简谐荷载。在考虑管道非线性因素下,建立悬空管道的横向振动方程,并采用谐波平衡法对方程求解,可得出洋流涡激作用下海洋悬空管道横向振动失稳的双尖点突变模型,由此导出悬空管道失稳条件。根据失稳条件分析发现,海洋悬空管长度对稳定性影响起主导作用,并在假定其他条件不变的情况下,分析影响悬空管道稳定性的因素和悬空段临界长度之间的关系。分析结果表明:随着外流流速、管内流流速、管内压强的增加,悬空管道的临界长度减小;随着材料弹性模量、管外直径的增大,悬空段的临界长度增加;其他影响因素相比较而言可以忽略。