【摘要】：海底管道對海上油氣田的開發(fā)、生產(chǎn)和產(chǎn)品的運輸起著關(guān)鍵性的作用。隨著我國海洋油氣工業(yè)的迅猛發(fā)展,作為海上油氣田“生命線”的海底管道,發(fā)揮著越來越重要的作用。同時,國內(nèi)外海底管道泄漏事故時有發(fā)生,對環(huán)境的破壞巨大,因此,海底管道極限承載力及失效模式研究具有重要的現(xiàn)實意義。 海底管道在運行過程當(dāng)中,往往受到各種荷載的聯(lián)合作用,例如,內(nèi)部輸送介質(zhì)引起的內(nèi)壓；自身重力和周圍土體的支撐作用、內(nèi)部介質(zhì)的溫度變化、泊松比引起的軸力；地質(zhì)塌陷、地震、海床變形、滑坡、海床沖刷和淘蝕等導(dǎo)致海底管道懸空引起的彎矩荷載；海底懸跨管道在波浪和海流作用下產(chǎn)生的拖曳力和升力等。環(huán)境荷載作用下管道的受力模型可以簡化為軸力、內(nèi)壓、彎矩三種荷載的聯(lián)合作用。本文重點研究了完好管道在復(fù)雜荷載聯(lián)合作用下,基于應(yīng)變和基于應(yīng)力的計算方法。具體研究內(nèi)容包括： 利用有限元軟件ABAQUS,考慮材料非線性和幾何非線性,建立了完好管道在復(fù)雜荷載作用下的三維有限元分析模型。通過與他人試驗成果的對比,驗證了本文提出的數(shù)值分析模型的適用性。 采用數(shù)值仿真的研究手段,開展了完好管道在內(nèi)壓、軸力、彎矩聯(lián)合作用下的數(shù)值分析。系統(tǒng)研究了管道徑厚比、內(nèi)壓、管道鋼類型等因素對臨界屈曲應(yīng)變的影響。根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果,回歸得到完好管道在復(fù)雜荷載作用下的臨界屈曲應(yīng)變的計算公式,并進一步通過與試驗數(shù)據(jù)以及規(guī)范提供的方法進行了對比,驗證了本文計算公式的正確性。 計算了各工況的極限彎矩承載力,分析了影響管道彎矩承載力的參數(shù),并與理論公式計算結(jié)果進行了對比分析。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P756.2

【參考文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 陳嚴飛;海底腐蝕管道破壞機理和極限承載力研究[D];大連理工大學(xué);2009年

本文編號：2783003