基于湍流冲击振动的输油管道稳定性研究

要水流冲刷管底形成悬空管道,悬空管道假设为一端固定一端铰支的均质等截面简支梁。在分析管道垂直载荷对悬空管道临界长度影响的基础上,考虑到输油管道振动引起的动应力以及管道振动时的外部阻尼、管道轴向力和内压对管道的作用,对悬空管道进行受力分析,导出管道振动微分方程。以保证管道强度的安全可靠为判据,计算求出悬空管道的临界长度,以便预测管道失稳条件,并对其及时采取稳固及抢修措施。     

悬空管道固有频率的计算

在地质灾害作用下,输油管道下方的土层下陷或流失会造成管道悬空。当悬空管道发生弯曲变形时,两端埋地管道要对悬空管道产生影响。利用埋设段和悬空管道的受力平衡条件联立求解出两段管道的弯曲变形,并且讨论了不同土壤刚度和管道轴向力条件下悬空管道振动的固有频率,并和工程上推荐使用的简支梁和两端固支梁的静动态特性进行比较。管道大幅振动或共振是管道破坏的重要原因,准确计算悬空管道的固有频率,对悬空管道的静力分析、振动分析以及输油管道的完整性评价都有非常重要的意义。