房亭河斜拉索管桥的施工

房亭河斜拉索管桥,全长181m,主跨81m,管径1628mm,是目前管道局所承担的最大口径的一座输水管桥。该管桥跨越河面54.2m,采用双向斜拉索结构形式,将斜拉索呈扇型布置于铁塔两侧,增强了管桥刚度和抗振能力,改善了管桥侧向位移。管桥总计136t,分主跨81m,边跨管     

大中型斜拉索管桥清管动力特性分析

大中型管桥常常是油气输送管道系统中的关键部位,呈现高次超静定、高柔性的结构特点,清管过程中形成的积液会在管桥处产生强烈的冲击动载荷作用而破坏管桥结构的稳定性。为此,考虑斜拉索管道跨越结构恒载产生的初始内力、拉索垂度等几何非线性因素,将塔架简化为变截面梁,建立了斜拉索管桥清管动力分析有限元模型。按照管桥积液流动具有的移动荷载时间历程的特性,采用荷载步施加动载荷。结合实例分析了不同清管工况条件下斜拉索管桥跨越结构的振动位移、临界积液长度以及临界清管速度,从而为现场安全清管作业提供了依据。     

斜拉索管桥的模糊优化设计

建立了斜拉索管桥的非对称模糊优化模型.在该模型中作者考虑了设计人员在选取设计系数和确定地基承载能力时的主观不确定性因素.通过采用三级模糊综合评判方法对优化模型中的模糊因素进行综合评定,不仅使工程设计人员的实践经验在斜拉索管桥的方案设计中得到了定量反映,而且将斜拉索管桥的非对称模糊优化模型转化为普通优化模型,从而使处理斜拉索管桥普通优化设计的优化方法同样适用于解决斜拉索管桥的模糊优化设计问题.所给算例表明,采用模糊优化设计方法得到的斜拉索管桥设计方案在技术上更为可靠,经济上更加合理.     

斜拉索管桥清管模拟实验数据测试与分析

斜拉索管桥是油气管道主要跨越结构形式 ,由于斜拉索管桥本身具备的超静定和高柔性的结构特点 ,使得清管中的积液柱在补偿器前后端产生复杂的动载荷作用。基于建立的振动相似物理模型 ,利用INV— 30 6智能信号采集处理分析仪测试不同工况下模型的振动加速度、位移和管桥斜拉索张力等相关参数 ,从而确定原型斜拉索管桥的振动位移和斜拉索张力大小。这对于正确认识管桥动力响应特征 ,以尽量避免管桥因动载荷导致的破坏或失效 ,并确保国家生命线工程的安全具有重要的意义。     

大型斜拉索管桥在平面外的横向位移分析

管道建设中常遇到河流、湖泊、沼泽、山谷、冲沟等自然障碍物或人工构筑物,为在工程技术上克服这些困难,需采取穿跨越方式通过,大型斜拉索管桥就是一种常用的跨越型式。通过计算方法研究,提出了一种新的简明计算斜拉索管桥平面外的横向位移分析方法,推导了斜拉索对承重管的横向约束刚度公式。以西乡-汉中、汉中-安康输气管道工程石泉汉江斜拉索管桥为例,通过对横向风荷载、横向约束刚度的分析,详细计算了管桥的横向位移,讨论了该方法的精度问题。该方法对今后斜拉索跨越管桥的初步分析与方案比选提供了参考意义。     

跨越输气管桥不停气大修施工

通过天然气管道跨越管桥大修施工，将三跨双塔扇形斜拉索管桥结构改造成为斜拉索─悬索的混合结构，增加了跨越管桥的稳定性，本文着重介绍利用现有场地并在维持管道正常输气状况下对管道设施加固、更换及带气补焊的施工方法和经验。     

斜拉索管桥几何非线性分析的三维有限元模型

根据斜拉索管桥的实际结构特点,建立了三维有限元计算模型。针对输送管道的薄壁结构特征,在弹性薄壳理论的基础上,引入Karman挠曲系数以及应力增强系数,建立了曲管单元的计算模型;同时考虑了斜拉索的垂度效应、边界条件等结构参数对斜拉索管桥的影响。结合实例,对恒载作用下斜拉索管桥的结构、几何形状与内力进行了仿真计算,数值计算结果与实测结果吻合,说明应用该有限元模型能够精确进行几何非线性分析。     

汉江跨越管桥的施工

魏荆输油管线汉江跨越管桥,全长为1045m,主跨为500m,是目前国内最大的一座输油管桥。无论在技术上还是在工艺上都有重大突破,为国内首创。该管桥跨越点水面宽达700多米,河床有很厚的松散砂层,要求一年内建成,工期紧迫,技术难度大,质量要求高,给这项工程建设带来一定的艰巨性和复杂性。我们结合工程特点,通过了风洞模型实验,采用双向空间斜拉索结构形式,将斜拉索呈扇型布置于铁塔两侧,使管桥轴向受压变为受拉,增强了管桥刚度和抗振能力,改善了管桥侧向位移,使主跨扩大到500m,简化了结构及施工工艺,节约了投资,缩短了施工周期。此外,在设计和施工中还采用了多项新技术,攻克了在浅水区域     

��Ϲ�ʽ���ſɱ��غ�ͳ�Ʒ���

研究组合拱式管桥可靠性分析中的载荷处理问题。基于这种管桥所受可变载荷的随机性，采用平稳二项随机过程作为可变载荷的概率模型，并利用该模型的基本特性，通过一定的教学变换得出了设计基准期内可变载荷最大值的概率分布函数ＦＭ（ｘ）与任意时点概率分布函数Ｆ（ｘ）之间的实用关系式。然后，针对一组在５０年设计基准期内组合拱式管桥输送介质内压、环境最高气温和环境最低气温的模拟数据以及建筑部门对风载荷的统计结果，推导了这些可变载荷统计参数（均值和标准差）的计算表达式。其结果可作为组合拱式管桥可靠性分析与设计的参考。     

������Ȼ����Խ����б�����������߲����о�

采用斜拉索的天然气管道跨越工程,钢索内产生的张力很复杂,因此很难准确计算和测定钢索的张力。用常见的钢索测力仪,手持式应变仪以及仪器昂贵的磁力环法等,均因存缺陷而不够理想。而钢索力在线测量仪则风索结构工程提供了一种有效的测量技术。应用ＧＳＬ－Ⅱ型钢绳张力在线测量仪对涪江天然气跨越管桥斜拉索张力进行了在线测试,并依此对管桥索力进行了调整。实践表明该“测量仪”测量精度高,重量轻,使用维护方便,可广泛用于     

悬索式管桥应变影响因素研究

悬索式管桥的管道在风险状态下受力会产生变形,而管道的变形与力学安全相关。以长庆油田的悬索式管桥为原型,建立了悬索式管桥的模拟试验系统,详细研究了管道内流体体积流量、外加集中载荷和吊索断裂3种因素对管道应变的影响。试验结果表明,在不同体积流量下,管道应变曲线的变化趋势是一致的。在一定载荷内,管道的应变随集中载荷的增大而增大,管道的应变曲线成类似于正弦波的形状,且周期无明显变化。管道的最大应变发生在集中载荷作用点处。隔组破坏5组吊索后,管道仍未发生严重变形,证明悬索式管桥具有较好的稳定性。     

冲击载荷作用下埋地长输管道动力响应研究

由于土体的离散性较大,所以从理论上求解埋地管道在冲击载荷作用下的动力响应比较困难,且目前国内外关于埋地长输管道的试验研究也比较缺乏。鉴于此,从试验测试和数值模拟两方面出发,通过制作土箱-管道缩尺模型,进行埋地管道的冲击载荷试验,分析了埋地管道振动加速度的传播规律和应力应变分布情况。研究结果表明:随着距振源距离的增加,管道竖向方向振动加速度逐渐减小;通过试验研究和有限元数值模拟,可以得到在冲击载荷作用下管道竖向方向的振动加速度沿水平方向传播的近似关系式;在冲击载荷作用下,随着冲击高度的增加,管道应变峰值逐渐增大,且管道中部区域应变峰值最大,管道上、下表面应变呈反对称,沿管道两端方向,管道应变峰值逐渐减小;冲击载荷作用下埋地管道动力响应的有限元模拟结果与试验结果很接近。研究结果可为复杂工况下埋地管道抗冲击设计规范的制订提供参考。     

高钢级输气管道裂纹延性扩展及止裂模拟技术研究

为了有助于我国高钢级管道止裂设计研究,使我国天然气管道运行更加安全,综合分析了气体载荷模拟方法和断裂处理方法,以及金属裂纹延性扩展与止裂预测之间的关系。以X90管线钢管为研究对象,基于ABAQUS软件,从天然气状态方程建立入手,研究建立全耦合的管道裂纹动态扩展及止裂数值模拟技术。将金属断裂准则应用于有限元计算中,通过流体、固体、断裂全耦合计算得到输气管道裂纹扩展时的裂纹扩展速度和气体减压波速度,对比两种速度判断裂纹是否可以止裂。     

山区峡谷大跨度管道桥风致响应

山区气象条件非常复杂,气流对跨越山区峡谷的管道桥将产生非常不利的影响,大跨度管道桥的抗风问题已成为管道桥设计中重要的考虑因素。针对山区峡谷大跨悬索和斜拉管道桥两种类型的跨越结构,总结山区峡谷管道桥设计风参数的选取方法,得到了两座管道桥桥面高度处设计风速。通过节段模型风洞试验,获取了两种类型管道桥主梁的气动力系数,为桥梁的抗风设计提供了重要参数。基于全桥气弹模型风洞试验,总结了管道桥气弹模型的相似关系,给出了管道桥主梁、大缆、拉索、桥塔和桥墩各构件模型的设计和制作方法,特别是主梁模型设计中用到的“U”型弹簧设计方法,试验最后得出了这两类管道桥的风致响应特征。研究结果表明,跨度300 m以下桁架管道桥具有很好的抗风安全性,为以后类似的管道桥设计提供参考和依据。     

海底单层管道铺管端部受力数值分析

针对海底单层管道在铺管过程中张紧器附近出现混凝土配重层开裂,以及钢管、钢筋与混凝土界面滑移过大造成的管道失效问题,采用ANSYS软件对海底单层管道结构进行了非线性有限元数值模拟。基于有限单元的粘结锚固方程、混凝土开裂表征模型以及Houde粘结滑移公式对海底管道配重层混泥土开裂、钢筋滑移和接触应力等进行了数值计算。分析结果表明：针对?600 mm×9 000 mm规格管道的数值模拟结果与工程实际施工过程中管道变形、开裂部位非常接近,并且从管道整体应力分布状况以及不同方向钢筋的应力和滑移分析得出管道受损的机理;研究方法可弥补宏观试验无法直观显示钢筋整体受力状况、裂纹延伸方向、裂纹扩展深度以及界面受力与滑移的不足。研究结果可为海底配重管道的数值模拟技术研究、工程设计和理论研究提供参考。     

深水海底管道的抗压溃屈曲性能试验研究

为了明确深水海底管道的抗深水压溃性能,防止管道发生压溃屈曲及屈曲扩展破坏,采用有限元模拟及实物管件外压测试试验的方法,对开发的X70钢级Φ914 mm×36.5 mm规格深海用厚壁直缝埋弧焊接钢管管件在35 MPa均布外压载荷下的抗深水压溃屈曲性能进行了试验研究。深海高压模拟试验舱外压测试试验表明,管件在不承受内压的条件下,最大外压加载至35 MPa,并保压15 min,管件无失稳、凹陷或压溃现象,管件的变形属于弹性变形。研究结果表明,试验管件的强度能够承受35 MPa的静态外压载荷,具备抵抗相当于3 500 m水深的海底管道的压溃屈曲能力。     

悬空管道送进装置的设计及应用

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。