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防腐螺旋钢管压力管道的设计与研究

浏览:161 发表时间:2020-06-22 15:37:11

  防腐螺旋钢管压力管道的设计与研究开辟了新的道路。在这个时期以后的几十年间,世界上许多国家在防腐螺旋钢管压力管道的强度分析、优化设计、动力分析甚至弹塑性分析方面开展了富有成效的研究。20世纪80年代以来,我国在压力管道设计的理论与实践方面也做了很多工作,但大多是强度方面的研究:如钟秉章教授和马善定教授首先提出了埋藏式钢管弹塑性分析设计理论与方法。随后马善定教授又对坝内埋管设计中存在的问题提出了改进意见2,并与伍鹤皋教授通过模型试验研究了混凝土塑性对坝内埋管承载能力的影响。董哲仁、路振刚博土先后提出了钢衬钢筋混凝土压力管道的结构优化设计理论和方法4-。伍鹤皋教授对坝内埋管的极限状态设计方法进行了探讨。伍鹤皋、丁旭柳、王金龙等对水电站埋藏式压力钢管设计准则进行了阐述,主要介绍了瑞士地下埋藏式钢管设计方面的些设计准则和方法,并与我国现行方法进行了比较。

  20世纪90年代末伍鹤皋、陈观福还对埋藏式防腐螺旋钢管压力钢管进行了外压稳定性分析。陈观福也对带加劲环式埋藏式压力钢管的外压屈曲问题进行了分析诸葛睿做了关于压力钢管设计规范的探讨。罗化明等对大七孔水电埋藏式压力钢管进行了应力与稳定性分析。特别值得一提的是刘东常教授提出半解析法2及赖华金、范华仁教授提出解析性质的新方法(赖-范法)是我国压力管道稳定性研究的富有成效的新成果。还有其他学者也在相关方面作了一些实用性的工作H3等。在国外, Mccaig I.W等在1962年就研究了钢管受环向压力作用下的屈曲抗力; Jacobsen S在1968年研究了带剪切连接器的压力隧洞钢管的屈曲问题;1970年 Amstutz e对压力通道及其钢管进行了屈曲分析; Jacobean S在1977年又对钢衬的岩洞和通道内的压力分布进行了研究*,1983年他又对水工隧道内的钢衬进行了进一步研究;1992年,F. M. Svoisky等对埋藏式钢管进行了外压合载下的稳定性分析“;1995年 Sedan.S, Sedmak.A用三个实验对压力管道材料与结构的疲劳断裂问题进行了分析;1998年Rowe.A对压力管道在运行中如何保护进行了研究;2001年波兰学者 Adam Kowski研究了 Lapin水电站压力管道的破坏情况,主要从水击因素、材料因素探讨了破坏的原因等等,国外的研究成果,较早地奠定了压力管道外压稳定性分析的解析化格局,而且至今还在一定程度上影响着国内外的压力管道稳定性设计理念。总之,20世纪30年代以来,国内外科技工作者,首先是在压力管道的强度计算方面做了大量工作,进而是材料研究、结构形式研究施工工艺及施工技术研究、焊接研究,运行管理研究等,而对压力管道稳定性研究却比较少,以致目前的设计理论仍停留在20世纪60、70年代的成果上。出现这种状况,一方面是由于上述这些问题是首先应当解决的问题,正如材料问题、强度问题;有的是生产建设与运行过程中经常面临的问题,正如工艺问题、管理问题等,处理也相对容易。而稳定问题作为力学分析中的一个重要分支具有独特的特点,理论相对晦涩,科学的研究工作需要更复杂的方法及理论。

  国内外压力防腐螺旋钢管管道稳定问题的研究状况国内外有关压力管道稳定问题的研究比较少,这恐怕也是压力管道在国内、外时常出现失稳破坏的主要原因之一。其实强度问题一般较易满足,而稳定性问题常常在非强度极限状态下失稳,引起失稳的因素也难以控制,如滲漏出现、缺陷因素等。这就让我们更加需要针对这个问题给予充分的研究,建立一套科学的设计方法,有效的防止失稳破坏的发生。压力钢管外压稳定性理论经历了由简单到复杂的过程,从米赛斯( Mises)用解析的手段研究管壳稳定性问题,到今天借助电算化手段研究稳定性问题,出现了一些比较有代表性的成果。

  



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