加劲环式地下埋管非线性有限元屈曲分析

• 作者: 伍鹤皋 胡悦 石长征 鲁志航 李月伟 汪碧飞
• 来源期刊: 水力发电
• 学科: 工学
• 关键词: 水电站 地下埋管 加劲环 非线性 屈曲分析 有限元 临界压力
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 水工建筑
• 页码范围: 66-72
• 页数: 7页
• 分类号: TV732.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0559-9342.2022.05.013

摘要

结合某水电站引水发电系统,对加劲环式地下埋管进行了外压作用下的有限元屈曲分析,研究结果表明:对于加劲环式地下埋管,钢管临界压力随椭圆度等初始缺陷幅值的增加基本呈线性下降;钢管与回填混凝土之间初始缝隙值的增大也将逐渐降低临界压力,尤其当初始缝隙值增大至钢管半径的10/万后,钢管临界压力与加劲环式明钢管临界压力几乎相等.当加劲环间距与钢管半径之比小于2时,加劲环间距对钢管临界压力影响明显,其后加劲环对管壁的约束和临界压力的影响逐渐减小.加劲环高度可以提高钢管临界压力,但在埋管状态下加劲环高度达250 mm后其临界压力基本保持不变.有限元屈曲分析还表明,地下埋管加劲环在管壁屈曲失稳后才可能发生失稳,无需单独校核加劲环自身的抗外压稳定,加劲环截面尺寸可直接根据施工安装条件确定,再由解析法或有限元法计算加劲环间管壁的临界压力,从而确定加劲环的间距.