深水海底管道极限承载能力分析

• 作者: 何宁 党学博 李志刚 赵冬岩 金伟良 龚顺风
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 海底管道 管道铺设 荷载组合 极限承载能力
• 年，卷（期）: 2010,（4）
• 页码范围: 778-782
• 页数: 5页
• 分类号: TE973.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2010.04.027

摘要

在深水海域铺设海底管道的环境条件往往比浅水区域更加恶劣,将会在管道垂弯区产生较大的荷载组合,可能导致管道发生屈曲破坏.为确保管道的安全,将深水海底管道简化为理想弹塑性材料,对管道铺设时的受力状态进行理论分析.以最大变形能密度为屈服准则,推导出海底管道在弯矩、轴向拉力和外压共同作用下的极限承载能力公式,并应用到S型深水铺管施工受力分析中.结果表明,水深越深则管道上的荷载组合越大,径厚比越大则管道的极限承载能力越小.使用推导出的深水管道极限承载能力公式可以快速、有效地判别管道是否安全.当铺设水深超过3 500 m时,算例中径厚比为20的管道将发生屈曲破坏,而在2000 m水深时,径厚比超过30的管道才会发生屈曲破坏.