当前位置:文档之家› COADE CAESARII埋地管道计算原理

COADE CAESARII埋地管道计算原理

COADE CAESARII埋地管道计算原理:
CII将土壤的约束转化为双线形约束,我们首先计算出管道沿轴向Fax,横向Ftr的最大单位长度摩擦力,考虑管道推土壤的位移的效果,按经验值,管道在推动土壤的位移如果超过埋深和管径之和的0.015长度,土壤开始失效。

我们将该值称为屈服位移Yd。

我们用该单位长度的轴向和横向最大磨擦力除以该屈服位移,我们得到管道轴向和横向的最大刚度。

我们依据管道完全锚固段(zone3),过渡段(zone2)和横向变形区(zone1)段的不同将管道重新分段,然后,按节点临近的长度取出管道的长度,按长度乘以上面计算的单位长度刚度计算该节点的刚度(我们将一段管道的轴向,横向刚度当量成一个节点的轴向,横向刚度)。

软件自动添加新的土壤约束后,用户可以重新调整和修改模型,调整约束,添加锚固墩。

我们首先计算出各个节点的位移,用该位移乘以对应该节点的刚度,我们就计算出该点的轴向,横向力,这些点的轴向力的叠加就可计算出相应锚固墩点的推力。

轴向单位长度最大摩擦力计算如下:该计算考虑了管道上面的土壤,介质重量,管道重量引发的管道上面和下面的摩擦力的总和:
轴向单位长度最大摩擦力计算如下:该计算考虑到回填的作用效果。

计算结果见计算书。

土壤的屈服位移为:屈服位移一般取埋深的0.015(屈服位移系数)计算结果见计算书。

由上面的值我们计算得出单位长度的刚度:计算结果见计算书。

Node 120 的轴向刚度是Kx2=Kax×L(该段长度)=3000mm*13.1N/cm/mm=39300N/cm
CII软件计算结果Kx2 刚度35790 N/cm
其他节点140,150,160的刚度同样方法计算得出。

软件是如何计算处节点120,140,150,160点的轴向摩擦力的哪?
我们用刚度乘以位移得到该点的轴向摩擦力:Kx2*该点位移=35790×2.797mm/10= 10011N
Node 120 的衡向刚度是Kz2=Ktr×L(该段长度)=3000mm*498N/cm/mm=39300N/cm
CII软件计算结果Kx2 刚度411879 N/cm
问题的关键在于CAESARII的计算是考虑了方方面面的真实效果计算出来的。

这种计算比较准确真实。

我们为此也反复和外方联系落实软件的准确性和可靠性,我们得到的答案是肯定的。

目前,针对国内《城镇直埋供热管道工程技术规程》的计算方法,结果和我们的出入比较大。

主要的原因是:
✓是国内认为管道全段都具有相等的摩擦力,其实靠近锚固墩附近点是静止的,没有位移,摩擦力离锚固墩越远,摩擦力越大。

✓是没有考虑土壤屈服位移的影响,认为土壤的作用是一贯的。

其实,土壤是有屈服极限的,如果位移超过该值,土壤发生塑性变形,摩擦力也会发生变化。

如何处理该问题?到底相信那个计算结果,CAESARII软件是国际软件,经过许多软件认证和比较。

我们是充分相信其正确性的。

至于国内规范的计算结果,我们认为他是相对保守的。

如果用户希望我们的计算结果和手工的计算结果接近,CII十分容易达到该效果。

1.用户可以改变土壤的摩擦系数,通过加大摩擦系数。

2.改变屈服位移系数,通过降低该数值,增大土壤的刚度
至于用户到底相信谁的问题,有待实践检验。

相关主题