Научно-практические основы обеспечения прочности и устойчивости газопроводов в сложных инженерно-геологических условиях

• Автор: Чичелов, Виктор Александрович
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 347 с. : ил.

Глава 1. Глава 2. Глава 3. Постановка задачи 6

, 2, 6, 7, , , , 6, 7, 8, в которых это давление определяется из задачи взаимодействия трубопровода с грунтом. В строгой постановке эта задача сводится к совместному интегрированию уравнений теории упругости и уравнений теории оболочек, которые соответственно описывают поведение фунта и трубы. В этом случае можно найти не только характеристики НДС трубопровода, но и деформации и напряжения во всем рассматриваемом массиве фунта, если известны его физикомеханические характеристики. Решение задачи в такой постановке даже с использованием численных методов, не говоря уже об аналитических методах решения, является чрезвычайно трудным и результаты получены только для узкого класса задач. В частности, в зависимости от соотношения жесткости цилиндрической оболочки и взаимодействующего с ней твердого тела можно принять упрощенные модели например, предположение о том, что деформируемое твердое тело находится в плоскодеформированном состоянии или его реакцию можно задать в виде различных упрошенных моделей основание типа Винклера или Пастернака, модель с двусторонними или односторонними связями.


В исследованиях 6,, НДС подземного газопровода предполагается, что его проектное положение является плоским и оно остается таковым в процессе деформации трубопровода с грунтом, а само НДС трубопровода моделируется балкойстержнем трубчатого сечения из упругого материала. Реакция грунта на деформацию оси трубопровода задается моделью винклеровского типа в линейной и нелинейной зависимости от составляющих перемещений оси трубопровода. Для грунтов, работающих только на сжатие, применяют модели с односторонними связями 5,6. Результаты экспериментального оценивания коэффициентов отпора для грунтов различного состава приведены в 6,,,,,6,8. При прокладке трубопровода в траншее или в насыпи важно оценить предельную несущую способность грунта. Методы расчета по схемам предельного равновесия для грунта и необходимые численные данные приведены в работах 6,,,3,4. В пористых, податливых фунтах расчет по этому методу может приводить к заметным погрешностям за счет значительной деформативности грунта без достижения предельного состояния. Для таких фунтов при оценке устойчивости следует применять модели винклеровского типа. В работах 6, приведены экспериментальные зависимости реакции грунтов на перемещения трубопроводов при различных диаметрах трубы. Использование в расчетах полномасштабной диаграммы рассмотренного вида позволяет прогнозировать работу трубопровода на различных стадиях эксплуатации, с учетом изменения несущей способности грунта и иных факторов. Примеры практического применения методики приведены в 6,.