1 第1章 地下管道 • 干线（长输）管道中98%是地下； • 管道地下敷设的好处 – 施工简单、占地面积小，节省投资，容易受到保护，不影响交通和农业耕作 • 管道过沼泽、高地下水位和重盐碱土地区时，经技术经济比较后，可采用土堤敷设。 1-1 荷载和作用力 • 荷载是管道及其附件强度设计的依据。 • 实际中存在多种载荷，各具不同特征，造成的材料破坏形式和机理也存在差异。 • 荷载分类： – 永久荷载 – 可变荷载 – 偶然荷载 • 设计时组合。 永久荷载（恒荷载） • 输送介质的内压力； • 钢管及其附件、绝缘层、保温层、结构附件等的自重； • 输送介质的重量； • 横向和竖向的土压力； • 静水压力和水浮力； • 温度应力以及静止流体由于受热膨胀而增加的力； • 由于连接构件相对位移而产生的作用力。 可变荷载（活荷载） • 试运行时的水重量； • 附在管道上的冰雪荷载； • 由于内部高落差或风、波浪、水流等外部因素产生的冲击力； • 车辆荷载及行人； • 清管荷载； • 检修荷载。 偶然荷载 • 位于地震基本烈度七度及七度以上地区的管道，由地震引起的活动断层位移、沙土液化、地基滑坡施加在管道上的力； • 由于振动和共振所引起的应力； • 冻土或膨胀土中的膨胀压力； • 沙漠中沙丘移动的影响； • 地基沉降附加在管道的荷载。 1-2 环向应力 • 内压是影响管道强度的最主要荷载； • 内压产生环向应力和轴向应力； • 由环向应力（内压）确定壁厚。 p p D D σ σ 环 向 应 力 Barlow公 式 2 轴向应力 精确解： 近似解 例 1-1： 管 道 外 径 273mm， 壁 厚 9mm， 内 压 10Mpa， 分 别 按 精 确值 和 薄 壁 近 似 公 式 计 算 管 道 的 轴 向 应 力 和 管 道 横 截 面 的 截 面 系 数 ，并 比 较 两 种 计 算 方 法 的 差 别 。 解：已知： 轴 向 应 力 精 确 值 ： 近 似 值 （ 薄 壁 ） ： 两 者 的 相 对 误 差 为 10.8％ 。 管道横截面系数 相对误差3.3％。 精确值： 近似值： 管 道 轴 向 应 力 和 截 面 系 数 的 近 似 值 的 保 守 性 随 比 值 D／ t增 大 而 增 大 。 厚壁圆筒——某些高压管道 •厚壁圆筒中有径向应力 Lamei公式 •弹性力学的经典公式 仅有内压 环向应力的最大值在内壁...
