海洋管道结构强度设计课件.pptx

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第四章结构强度设计








截面结构形式:单管和双管(PIP)
双管中内外管的连接:
内外管之间可相对作周向运动的套式连接:外管只承受外压和管道屈曲时的弹性弯曲应力;内管则主要承受内压和温度变化引起的应力和应变。
内外管之间分段设固定板的连接:外管承受外压和管道弹性弯曲外,通过固定连接件还与内管一起承受间隔分段传来的温度变化引起的应力和应变。
局部管段内管和外管在套式连接基础上,在环形空间用胶凝材料全线固定连接:可视为单层管结构。

内管和外管之间的联接件
支撑板
支撑环
密封圈
固定支撑板
固定支撑环

基本设计原则:
管道的使用要求
运行条件
所处的海洋条件
铺设方法
埋设回填
最大程度的安全运行

作用于海洋管道的载荷:
工作载荷
安装时:重力,压力和安装作用力
在位状态:重力,压力,胀缩力,预应力
环境载荷
风,波浪,潮流,地震,其它环境
偶然载荷:船舶的碰撞,拖网渔具的撞击和坠落物的撞击
载荷组合
管道正常运行状态的工作载荷与相应的环境载荷
管道施工安装,铺设时的工作载荷相应的环境载荷
管道正常运行状态的工作载荷与地震载荷

载荷组合(DNV-OS-F101)

海洋管道的破坏形式:
管道过度屈服、屈曲、疲劳损坏、脆性断裂、韧性断裂、失稳
Ductileburst
Brittleburst

海洋管道极限分析

环向应力作为管道设计的基础,Barlow(静力学)
(1)
DNV规范
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拉梅方程
(3)