埋地输油管道开始失稳的临界轴向力和计算弯曲半径

1、埋地输油管道开始失稳的临界轴向力和计算弯曲半径K. 1临界轴向力K. 1. 1埋地直线管段开始失稳时的临界轴向力，可按下式计算：Ncr =2 KeDEI(K.1.1 -1 )/0.12E neKe_2h°/D（K.1.1-2 ）式中 N cr 管道开始失稳时的临界轴向力（MN）;心一土壤的法向阻力系数（MPa/m）;I 钢管横截面惯性矩（m4）;E 回填土的变形模量（MPa）;ne 回填土变形模量降低系数，根据土壤中含水量的多少和土壤结构破坏程度取0.30.1;% 土壤的泊桑系数，砂土取 0.20. 25，坚硬的和半坚硬的粘土、 粉质粘土（亚粘土）取0.250.30 ,塑性的 取0.

2、 300. 35，流性的取 0.350.45 ;j管道的单位长度（j=1m）;ho 地面（或土堤顶）至管道中心的距离（m）。对于埋地向上凸起的弯曲管段开始失稳时的临界轴向 力，可按下式计算：Ncr = 0.375Qu Ro(K.1.1 -2)Qu = qo n°qi)q D h0 0.39Dh；tg0.7°.7叽cos0.7$)式中Qu 管道向上位移时的极限阻力（MN/m;当管道有压重物或锚栓锚固时，应计人压重物的重力或锚栓的拉脱力，在水淹地区应计入浮力作用；R0 管道的计算弯曲半径（m）;q。一单位长度钢管重力和管内、油品重力（MN/m）;no 土壤临界支承能力的折减系数

3、，取0.81.0；qi 管道向上位移时土的临界支承能力（MN/m）;一回填土的内摩擦角（° ）;c 回填土的粘聚力（MN/m ）。K. 1.3对于敷设在土堤内水平弯曲的管道，失稳时的临界轴向力可按下式计算：NcO.212QhRo（K.1.3-1 ）Qh = q f noq2（）qf =q°tg（）24_2（）q2 ='h）Dtg2 45tg45q2btg 52 h0tg 52)式中Qh 管道横向位移时的极限阻力(MN/m);qf 单位长度上的管道摩擦力(MN/m);q2 管道横向位移时土的临界支承能力(MN/m);hi 土堤顶至管底的距离(m);bi 土堤顶宽(m)

4、;b2 土堤底宽(m)。注：管道横向位移时土的临界支承能力按式(K. 1.3-4)和(K. 1.3-5) 计算，取两者中的较小值。K. 2管道弯曲轴线的计算弯曲半径K. 2. 1当埋地输油管道按弹性弯曲敷设时，弹性弯曲的弯曲半径大于钢管的外直径的1000倍，且曲线的弦长大于或等于管道失稳波长时，管道的计算弯曲半径取管道弹性弯曲 的实际弯曲半径。K. 2. 2当管道曲线的弦长小于失稳波长，且满足式(K. 2.2-1)时，计算弯曲半径按式(K. 2. 2-2 ) 计算。L _ L2 2(K. 2. 2-1)2d2 Lcr COS 22_0 了H2 Lcr sin -2R 12(K. 2. 2-2)

5、L2cr265EI80EICpQuRn1 +1+p(K. 2. 2-3)L2cr93.5EIQh R080EIC2pQhRo(K. 2. 2-4)Cpq1h1(K. 2. 2-5)式中 L 与弯曲管段两侧连接的每一直管段的长度(m);Lo 弯曲管段的弦长(m);Lcr管道的失稳波长(m);当管道向上凸起(拱起)时的弯曲管段按式(K.2.2-3)计算；在土堤内水平弯曲管段 按式(K.2.2-4)计算;Ro 管道的计算弯曲半径(m); R 管道轴线的弯曲半径(m); 二一管道的转角(° );Cp 土的卸载系数；hi 地面(或土堤顶)至管底的距离(m)。K. 2. 3当设计管段由两个冷弯管组成，且弯管之间的直线管段满足式(K. 2. 3-1)时，计算弯曲半径按式(K. 2. 3-2) 计算。9102R sin - R2sin - L 乞 Lcr22(K. 2. 3-1 )= 2 JI-tg* 2 cos 巳12 a 2 22L7K. 2. 4设计管段内为一弯曲半径不大于钢管外直径5倍的弯头时，其弯曲半径按下式计算二 2tg 2(K. 2. 4)01日2 XL + R