管道应力分析程序使用说明.docx

管道应力分析程序( GLIF )使用说明
第一章 概述
本程序吸收了国内管道应力计算程序和美国 2010管道应力计算
程序的优点， 采用结构程序设计方法， 开发的符合 《火力发电厂汽水
管道应力计算技术规定( SDGJ6-90) 》的程序。
功能
程序计及了内压、自重、外载、设备接口附加位移、冷紧、安全
阀排放产生的载荷、以及风载、静力地震载荷等，既能对持续荷载，
又能对临时荷载、偶然荷载进行分析计算。
程序可对正常运行条件下的热状态、 冷状态， 由热至冷及由冷至
热状态进行计算。 其中对冷状态考虑了管道运行初期和应变达到自均
衡后两种情况。
程序可对水压试验工况进行分析计算。 程序可对异常运行条件下
的安全阀排放荷载、风载、地震荷载的静力分析计算。
本程序管道结构分析和应力验算更趋于精细和合理， 提高了管道
投资的经济性和运行的安全性。
特点
程序的编制， 按功能采用模块型结构， 使其可读性和可维护性好。
尽量用标准语言而避免采用依赖于机型和硬件的特殊语句， 使程序可
移植性好。程序功能强，使用简便，程序对管道的结构没有限制，按
管道的设计模型组织数据文件，为 CAD 绘图创造了良好条件。输入
灵活易学， 输出集中简明。 输入数据、 输出成果的单位可分别选取工
程制和法定单位制。程序应力验算符合SDGJ6-90标准，为了使用户
计算方便、 便于掌握程序按照定工况进行组织， 可自动检查出输入数
据的错误。减少对错误题目进行运算的可能性，节省时间和费用。
计算内容
管道在工作状态下，由持续荷载（即内压、自重等）作用下产
生的应力进行验算，计算持续荷载对设备或端点的推力。
管道在运行初期工作状态下， 计算管道约束装置的荷载及管道
对设备（或端点）的推力。考虑自重、热膨胀、有效冷紧和端
点附加位移的影响。
管道应变自均衡后在冷状态下， 计算管道刚性约束装置的荷载
及管道对设备（或端点）的推力。
管道由冷状态到工作状态的热位移计算， 按管道沿坐标轴的全
补偿值和钢材在 20℃时的弹性模量计算， 并考虑弹簧附加力的
影响。
管道热膨胀应力范围的验算。
管道在运行初期冷状态下， 计算管道约束装置的荷载及对设备
（或端点）的推力。
管道由于冷紧和弹簧附加力作用下的冷位移的计算， 以其作为
管道约束装置安装调整的一个依据。
根据各弹簧约束点的热位移和分配荷载选择弹簧， 并给出弹簧
的绝对压缩值。
对于弹性约束可改变分配荷载。
（关于波形补偿器在管系中参与计算的应用。 ）
倾斜管上可设置导向约束装置。
直元件可给定单元坐标系下的刚度矩阵。
对于弹性约束点可给定弹簧约束装置的型式（含弹簧号、串联
数、约束方向）及弹簧的绝对压缩值。
n. 持续荷载、临时荷载联合作用下产生的应力进行验算。
持续荷载、临时荷载联合作用下，计算管道约束装置的荷载及
对设备（或端点）的推力。
持续荷载、偶然荷载联合作用下产生的应力进行验算。
持续荷载、偶然荷载联合作用下，计算管道约束装置的荷载及
对设备（或端点）的推力。
弹性约束装置，部分刚性约束装置结构荷载参考值的计算。
14 适用范围
本程序适用于低碳钢、 低合金钢和高铬钢为管材的火力发电厂汽
水管道的强度计算。
本程序所计算的管道系统限于在线弹性和小变形范围内。
不限制管道的形状，可计算单分支、树形多分支和环形结构。
管系端点可为自由点、约束点（部分约束或全部约束） 、附加位 移点。管系的起始点必须为固定端点。
对于管系中的刚性约束， 可允许或不允许在其约束方向有一定的
位移或转角。
管道计算模型数据应控制在下列范围内：
计算工况 <=10；
弹性支吊架给定荷载点数 <400；
单元数 <1000；
三通数 <50;
已知位移端点数 <50;
冷紧点数 <50;
校核坐标点数 <50;
外部荷载点数 <50;
给定位移点数 <50;
给定荷载弹性约束点数 <50。
基本假定
完全弹性假定，认为管系完全由弹性材料组成，服从虎克定律。
连续性假定，认为管道材料由连续介质组成，材料的物理量，能
够用位移坐标的连续函数来表示。
均匀性假定，认为整个材料具有相同的弹性性质。
多向同性假定，认为材料内任意一点的弹性性质在各个方向都是
相同的。
小变形假定，认为管道在外载作用下而产生的变形，与管道尺寸
规格相比是微小的。
在进行管道静力计算时，管道材料应符合上述基本假定。
程序定义
一般定义
力：广义力（力向量、力矩向量） ；
位移：广义位移（线位移、角位移） ；
数据项：由连续的字母数字组成；
记录：由一行若干个数据项组成；
文件：