Численное моделирование сопротивления массива грунта перемещениям подземного трубопровода

А. В. Яваров

Аннотация


Массив грунта для подземного трубопровода является средой, оказывающей сопротивление его перемещениям. По этой причине при анализе напряженно-деформируемого состояния подземного трубопровода необходимо выполнять построение расчетной модели трубопровода совместно с массивом грунта. В настоящей работе излагается методика численного моделирования сопротивления массива грунта перемещениям подземного трубопровода с учетом последовательности возведения сооружения. В работе применяются нелинейные модели грунта. Результаты численных расчетов сравниваются со значениями предельного сопротивления массива грунта, полученными с помощью инженерных методов. Представленная методика может быть использована для определения жесткости нелинейных связей при построении балочных моделей подземных трубопроводов.

Ключевые слова


buried pipeline;construction stages;finite element method;nonlinear soil models;soil resistance;нелинейные модели грунта;последовательность возведения сооружения;сопротивление массива грунта перемещениям трубопровода;трубопровод

Полный текст:

PDF

Литература


1. Айнбиндер А.Б., Камерштейн А.Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость. М.: Недра, 1982. 340 с.

2. Айнбиндер А.Б. Расчет магистральных и промысловых трубопроводов на прочность и устойчивость. М.: Недра, 1991. 287 с.

3. Селезнев В.Е., Алешин В.В., Клишин Г.С. Методы и технологии численного моделирования газопроводных систем. М.: Едиториал УРСС, 2002. 448 с.

4. Алешин В.В., Селезнев В.Е. и др. Численный анализ прочности подземных трубопроводов. М.: Едиториал УРСС, 2003. 320 с.

5. Селезнев В.Е., Алешин В.В., Прялов С.Н. Основы численного моделирования магистральных трубопроводов. М.: КомКнига, 2007. 483 с.

6. Селезнев В.Е., Алешин В.В., Прялов С.Н. Математическое моделирование магистральных трубопроводных систем. Дополнительные главы. М.: МАКС Пресс, 2009. 356 с.

7. Яваров А.В., Лалин В.В. Методика численного определения сопротивления грунта поперечным перемещениям магистрального трубопровода с учетом физической нелинейности // Численные методы расчётов в практической геотехнике. Cб. науч. статей. СПб, 2012. C. 241 - 246.

8. Яваров А.В., Лалин В.В. К вопросу построения конечно-элементной оболочечной модели подземной прокладки магистрального трубопровода // Тез. докл. международной конференции «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте». СПб: 2011. C. 106.

9. Яваров А.В., Лалин В.В. Технология построения объемных конечно - элементных моделей подземных магистральных трубопроводов // Тез. докл. пятого всероссийского форума студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах». СПб., 2011. С. 35.

10. Altaee A., Fellenius B.H. Finite element modeling of lateral pipeline-soil interaction // 14th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering. 1996. pp. 1 - 9.

11. Phillips R., Barrette J., Jafari A., Park T., Piercey G. Pipeline Integrity For Ground Movement Hazards. Report prepared for United States Department of Transportation, C-CORE Report R-07-082-459v2. St. John: C-CORE, 2008. 154 p.

12. Popescu R., Nobahar A. 3D Finite Element Analysis of Pipe-Soil Interaction – Effects of groundwater. Final Report C-CORE Report R-02-029-076 2003. St. John: C-CORE, 2003. 42 p.

13. Tanaka T., Ariyosh M., Mohri Y. Displacement, stress and strain of flexible buried pipe taking into account the construction process // Численные методы расчётов в практической геотехнике. Cб. науч. статей. СПб., 2012, С. 282 - 288.

14. Desai C.S., Christian J.T.Numerical methods in geotechnical engineering. McGraw-Hill Book Company, 1977. 783 p.

15. Duncan J.M., Chang C.Y. Nonlinear analysis of stress and strain in soil. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. 1970. Volume 96. Issue 5. PP. 1629 - 653.

16. Kondner R.L., Zelasko, J.S. A hyperbolic stress strain relation for sands // Proc. 2nd Pan. Am. I−COSFE Brazil 1. 1963. PP. 289 - 394.

17. Ohde J. Zur Theorie der Druckverteilung im Baugrund // Bauingenieur, 20, 1939. PP. 451 - 459.

18. Ohde J. Grundbaumechanik, Huette, BD, III, 27. Auflage, 1951.

19. Rowe P.W. The Stress-dilatancy relation for static equilibrium of an assembly of particles in contact // Proc. R. Soc. Lond. A 9 October 1962. Vol. 269. No. 1339. pp. 500 - 527. doi: 10.1098/rspa.1962.0193

20. Schanz T. Zur Modellierung des mechanischen Verhaltens von Reibungsmaterialien. Habilitation, Mitt. Inst. fur Ä Geotechnik, UniversitÄat Stuttgart, Heft 45, 1998. p. 152.

21. Manual «SOFiSTiK. Auqa. Materials and Cross Sections». Version 15.81. Oberschleissheim: SOFiSTiK AG, 2011. 322 p.

22. Jaky J. The Coefficient of Earth Pressure at Rest // Journal for Society of Hungarian Architects and Engineers. October. 1944. PP. 355 - 358.

23. Sherif M.A., Fang Y.S., Sherif R.I. K A and K0 behind rotating and non-yielding walls // Journal of Geotechnical Engineering, ASCE. Vol. 110. Issue 1. 1984. PP. 41 - 56. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9410(1984)110:1(41)

24. Mayne P.W., Kulhawy F.H. Ko-OCR Relationships in Soil // Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE. Vol 108. No. GT6. June. 1982. PP. 851 - 872.

25. ОСТ 36-128-85. Устройства и приспособления монтажные. Методы расчета и проектирования.

26. Шестопалов К.К. Машины для земляных работ. М.: МАДИ, 2011. 145 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.