重车碾压作用下X65管道力学响应及影响因素

• 作者: 张东 张宏 周雅哲 江金旭 施宁 吴张中 刘啸奔
• 来源期刊: 油气储运
• 学科: 工学
• 关键词: 重车碾压 现场试验 有限元模型 影响因素 力学响应
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 检测与完整性|INSPECTION & INTEGRITY
• 页码范围: 177-184
• 页数: 8页
• 分类号: TE88
• 语种: 中文
• DOI: 10.6047/j.issn.1000-8241.2022.02.007

摘要

随着中国城市化进程的加快,道路与管道交叉的情况日益增多,使管道运行安全受到威胁.以X65管道为研究对象,通过现场试验开展了空载、半载、满载3种动载荷作用下管道力学响应状态研究.基于试验结果建立考虑管土非线性相互作用的参数化数值计算模型,实现了车辆动载荷的精准模拟,数值计算结果与试验结果误差小于5％.在此基础上,探究了重车质量、管径、壁厚、内压等因素对管道轴向力学响应的影响.结果表明:重车碾压作用导致管道产生整体垂向弯曲变形与局部位置变形,其在管顶产生的轴向压应力与内压泊松效应产生的轴向拉应力相互消减,使管顶轴向应力减小;管底及管侧产生的轴向拉应力与内压泊松效应产生的轴向拉应力叠加,使管底轴向应力增大.增大管径、壁厚、管道埋深可以降低重车碾压对管道产生的影响,重车质量对管道轴向应力的影响最大,但影响程度通常小于100 MPa.