波浪-地震对海底管道垂直弯曲段力学状态的影响研究

摘要：

考虑波浪力和地震波载荷的影响,通过载荷和约束简化推导穿越强震区海底管道在波浪载荷和地震波载荷作用下的运动方程和状态方程,进而得到海底管道垂直弯曲段应力和轴向应变的影响因素;通过数值计算对海底管道垂直弯曲段强度随剪切波速、管径、壁厚、弯管角度及海底土体性质的变化规律进行研究.结果表明:在地震波和波浪力共同作用下,海底管道垂直弯曲段最大应力出现在弯管下部位置;同一工况下波浪载荷比震波荷载对管道垂直弯曲段最大轴向应力的影响更大;实际海底管道设计时应优先采用大直径、大壁厚管道,管道垂直弯曲段弯管设计角度不大于30°.研究结果为特定区域现场施工提供了技术支持,对海底管道设计中的选管、几何形状优化提供科学依据.

关键词：波浪载荷、地震载荷、海底管道垂直弯曲段、有限元分析、管道设计

所属期刊栏目：20

资助基金：国家自然科学基金资助项目51804330

在线出版日期：2020-07-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：38-42,46