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锚固墩推力论文

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锚固墩推力论文
摘要：单纯的依靠经验来设计锚固墩是不可取的，最好的办法是严格根据推力及位移的计算公式计算出确切的数值然后再进行设计上的工作。

这样一来，就可以很好的预防热涨位移的现象，对弯头予以恰当的保护措施。

一些管线设计单位按照估算出来的锚所受到的大致推力来进行锚固墩的设计，实践表明是不可取的。

在水平埋地管道系中的工作里，可以参考本文来实现合理的管道设计。

热胀冷缩是物理学方面的一个原理，这一简单的原理在日常生活中也产生了较为广泛的影响。

同时，在一些单位的工作中也产生了不可忽视的影响，即便是在油气管道中也成为了一个重要的影响因素，因此，如何及时有效的预防这一现象对于油气泵站上的正常运输有着深远的意义。

分析其中的简单原理可以得知管线在受到外界条件的影响，诸如温度、气压等条件的改变以后就会出现纵线失稳的状况，这也就是我们所谓的管线的纵向的变化。

这样一来就会给油气运输的工作造成极大的不便，严重的情况下还会带来一系列的事故。

比如管线的受力超过了一定的程度就会自然而然的破裂，而这也会带来连环影响，对其中的连接设备也造成一定的损坏。

所以，对管线的应变力的分析以及锚固墩的推力及位移等的判断是十分有必要的。

以下就是相关的分析。

一、位移分析
1. 受力分析
管线在外界条件的趋势下很容易就产生变形，但是这种变形在不同环境之下也会有所不同，比如地上管线与埋地管线就有着明显的不同。

由于油气管道属于埋地管线，我们就来着重说明这一种。

在管线最接近于土点的位置，受到了较强的土壤摩擦力，因而其位置也很容易得到准确的固定，不过一旦深入，这种摩擦力就会在一定程度上大大的减小，摩擦力的大小不够，管线就会由于温度等条件的变化而出现变形的现象，这就是我们上面提到的管线的纵向变化。

这里我们所指的变化均指升高，也就是说温度变化是指温度的上升，而压力的变化指的是压力的增高。

下面分析的是管线出土位置上的应力变化。

2.管线应力应变分析
在油气管道工程中，往往会在管线的出土位置设上锚固墩，这一措施对于地上的连接设备起到了很好的保护作用。

锚固墩前后的应力和应变是不同的，在锚固墩之前我们可以把管线认为是完全锚固的，但是在锚固墩之后就不能这样认为了，这时由于管线是不受约束的，与锚固墩之前是完全不同的。

二、锚固墩推力的计算
1，公式法
公式法基本上将影响到锚固墩的因素考虑在内，尤其是适合于水平转向的锚固墩推力，在这种情况下使用这种方式计算更加准确。

不过也有不适合的情况，比如立面转向处的锚固墩推力，而且这种计算
公式并没有在世界范围上得到公认，因此适用范围也有一定的局限性。

2.估算法
这种计算的方法依赖于丰富的经验，考虑的因素仅限于管线的内压与温度，但是真正影响锚固墩推力的绝不是只有这两个因素，除此之外还有管线弯头的角度、锚固墩的位置以及土壤的特性等等。

因此估算出来的数值具有片面性，不够准确，不过大致上是可以提供参考的。

比如在使用了其它计算方法以后得出了数值，然后再用这种估算法进行一个检验，确定得出的数值是否准确，或者用以初步的计算。

3.特殊情况锚固墩推力的计算
上面介绍了两种计算锚固墩推力的方法，在一般情况下可以使用者两种方法来计算出锚固墩的推力，但是也有它们均不适用的情况，即在计算管线进出土处的锚固墩推力的时候。

这种情况下，我们往往会忽略收发球连接设备受到的最大推力，选用同水平转角相同的锚固墩。

然而对于有收发球连接设备的工程，需要考虑的方面就多了。

根据数据显示，收发球连接装备看可以承受的推力最大上限为两吨。

这也就是说，一旦收发球承受的推力大于两吨就会影响到其的正常工作。

我们采用CAESARRII来计算。

这一技术得益于计算机的发展与广泛应用。

许多计算的软件也随之而来，这就为管线上的模拟计算提供了极大程度上的便捷。

CAESARRII是目前为止最为优秀的计算软件之一，有限元同梁单元的结合成为了计算中的模型。

其原理为将土壤的
特性输入在内，，然后就会有一个非线性的模拟，这样一来，管线模拟力学的模型就会更接近于实际情况，误差也会最大程度的减少。

在这个过程中，所有管线的部分都会被模拟在内，将收发球筒的连接点同管线作为一个固定的约束点，而另外一个弹性的约束则依靠管线锚固墩模拟来实现，计算机系统还会就土壤因素模拟出一个非线性的约束。

总而言之，该模拟基本上将所有影响到锚固墩推力的因素都考虑了进去。

在模拟完毕以后进行一下预计算的工作，观察得出的数值，如果这个数值比许用值要大就要进行相关的调节，知道这个数值小于许用值方可。

这时候锚固墩给管线的水平的推力就是我们需要得知的锚固墩需要的水平推力。

总结：热胀冷缩这一物理原理对于一些工作单位的工作有着不可忽视的影响，尤其是在油气管道工程中。

因此，如何及时有效的预防这一现象对于油气泵站上的正常运输有着深远的意义。

本文着重分析了热油气管道中安装锚固墩的方法，目的在于保障泵站运转上的安全。

单纯的依靠经验来设计锚固墩是不可取的，最好的办法是严格根据推力及位移的计算公式计算出确切的数值然后再进行设计上的工作。

这样一来，就可以很好的预防热涨位移的现象，对弯头予以恰当的保护措施。

一些管线设计单位按照估算出来的锚所受到的大致推力来进行锚固墩的设计，实践表明是不可取的。

在水平埋地管道系中的工作里，可以参考本文来实现合理的管道设计。

参考文献：（1）《锚固墩推力和位移分析》崔孝秉华东石油学院学报 1979年02期
（2）《试论埋地管线应力分析及锚固墩推力计算的方法》吴武彬石油化工安全技术 2005年03期。

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拱坝推力墩稳定性

拱坝推力墩稳定性


图 １ 推 力 墩 受 力 图
Ｆｉｇ．１ Ｐｒｅｓｓｅｄ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｔｈｒｕｓｔ ｂｌｏｃｋ
图中，Ｇ 为 重 力；Ｕ１、Ｕ２ 分 别 为 侧 面、底 面 扬 压
力；Ｎ１、Ｎ２ 分 别 为 侧 面、底 面 法 向 有 效 作 用 力； Ｔ１、Ｔ２ 分别为侧面、底 面 摩 擦 力；Ｆｘ 为 坝 体 向 岸
效作用力是指扣除扬压力后的法向作用力。由于
坝体结构柔性远 大 于 推 力 墩，可 假 设 拱 端 推 力 在
濒临滑动时无明显变化。因此，式（４）中 Ｆｘ 和Ｆｙ 可采用有限元计 算 值，从 而 求 出 推 力 墩 侧 面 法 向
有效作用力为：
Ｎ１ ＝ （Ｆｙｓｉｎα＋Ｆｘｃｏｓα）／ｃｏｓβ－Ｕ１ （５） 将 式 （５）代 入 式 （３）可 求 出 推 力 墩 底 面 法 向 有
Ａ１ 为推力墩的底面面积。 （３）力的平衡条件。沿ｚ 向平衡有：
（Ｎ１ ＋Ｕ１）ｓｉｎβ＋Ｎ２ ＋Ｕ２ －Ｇ －Ｆｚ ＝０ （３） 沿ｘ′ 向（平面 内 与 滑 动 方 向 正 交 的 方 向 ）平
衡有：
（Ｎ１ ＋Ｕ１）ｃｏｓβ－Ｆｙｓｉｎα－Ｆｘｃｏｓα ＝０ （４） （４）滑裂 面 法 向 有 效 作 用 力。 滑 裂 面 法 向 有
为０，则推力墩侧裂面、底部滑 裂 面 扬 压 力 的 计 算
公式分别为：
Ｕ１ ＝０．０１［（ＷＬ －６５５）／２］Ａａｂｃｄ ＋
∫［ ］ Ｈ ０
（ｌ２ －ｌ１ ）ｈｈ－ｘ＋ｌ１ Ｐｄｘ
（１）
Ｕ２ ＝０．０１［（ＷＬ －６５０）／２］Ａ１
（２）
式中，ＷＬ 为库水位；Ａａｂｃｄ为图２中ａｂｃｄ 区域的表
１ 抗滑稳定分析方法
推力墩的滑动包括沿侧面与底面交线向下游 的滑动和脱离底面后沿侧面向上滑动即上滑稳定 两种可能形式。本文采用刚体极限平衡法分析推 力墩的抗滑稳定 性，具 体 思 路 为 先 将 岩 体 视 为 刚 体 来 考 虑 ，分 析 作 用 在 其 上 的 抗 滑 力 和 滑 动 力 ，然 后取二者的比值 作 为 抗 滑 稳 定 安 全 系 数，将 该 值 与《混凝土拱坝设计规范》［１］中的相关规定相 比 来 判定结构稳定性是否满足要求。
锚固墩推力论文

锚固墩推力论文

锚固墩推力论文摘要：单纯的依靠经验来设计锚固墩是不可取的，最好的办法是严格根据推力及位移的计算公式计算出确切的数值然后再进行设计上的工作。

这样一来，就可以很好的预防热涨位移的现象，对弯头予以恰当的保护措施。

一些管线设计单位按照估算出来的锚所受到的大致推力来进行锚固墩的设计，实践表明是不可取的。

在水平埋地管道系中的工作里，可以参考本文来实现合理的管道设计。

热胀冷缩是物理学方面的一个原理，这一简单的原理在日常生活中也产生了较为广泛的影响。

同时，在一些单位的工作中也产生了不可忽视的影响，即便是在油气管道中也成为了一个重要的影响因素，因此，如何及时有效的预防这一现象对于油气泵站上的正常运输有着深远的意义。

分析其中的简单原理可以得知管线在受到外界条件的影响，诸如温度、气压等条件的改变以后就会出现纵线失稳的状况，这也就是我们所谓的管线的纵向的变化。

这样一来就会给油气运输的工作造成极大的不便，严重的情况下还会带来一系列的事故。

比如管线的受力超过了一定的程度就会自然而然的破裂，而这也会带来连环影响，对其中的连接设备也造成一定的损坏。

所以，对管线的应变力的分析以及锚固墩的推力及位移等的判断是十分有必要的。

以下就是相关的分析。

一、位移分析1. 受力分析管线在外界条件的趋势下很容易就产生变形，但是这种变形在不同环境之下也会有所不同，比如地上管线与埋地管线就有着明显的不同。

由于油气管道属于埋地管线，我们就来着重说明这一种。

在管线最接近于土点的位置，受到了较强的土壤摩擦力，因而其位置也很容易得到准确的固定，不过一旦深入，这种摩擦力就会在一定程度上大大的减小，摩擦力的大小不够，管线就会由于温度等条件的变化而出现变形的现象，这就是我们上面提到的管线的纵向变化。

这里我们所指的变化均指升高，也就是说温度变化是指温度的上升，而压力的变化指的是压力的增高。

下面分析的是管线出土位置上的应力变化。

2.管线应力应变分析在油气管道工程中，往往会在管线的出土位置设上锚固墩，这一措施对于地上的连接设备起到了很好的保护作用。

文章精选岩土锚杆与锚固结构设计中的若干问题

文章精选岩土锚杆与锚固结构设计中的若干问题

文章精选岩土锚杆与锚固结构设计中的若干问题编者按岩土锚杆与锚固结构，是一项能主动调动和充分利用岩土体自身强度和自稳性能，结构新颖、轻巧的工程技术。

半个多世纪以来，岩土锚杆与锚固结构在土木、水利、建筑、交通和矿业领域得到了空前广泛和迅猛的发展，在提高工程结构的稳定性和经济性等诸多方面，显示出较传统被动式支挡结构无可比拟的优越性。

近年来，我国在岩土锚固理论的探新及新技术的发展应用方面成效显著。

随着我国基础设施，特别是对水利、交通、能源及城市基础设施建设力度的加大，岩土锚杆与锚固结构将展示出广阔的发展前景。

但是，伴随着岩土锚固技术的广泛应用，因对锚固机理认识的不足或设计经验的亏缺，在岩土锚固设计或施工过程中也出现了一些工程事故，造成了不少经济损失。

针对岩土锚固技术推广应用中出现的工程问题，我们将程良奎教授发表的《岩土锚固工程的若干力学概念问题》《岩土锚固研究与新进展》等文章编撰成了《岩土锚杆与锚固结构设计中的若干问题》供广大岩土工程技术设计人员参考使用。

知播·云上星光将于2021年2月起邀请程良奎教授连续讲解岩土锚杆与锚固结构的关键技术，并对GB 50086—2015《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》进行深入解析。

岩土锚杆与锚固结构设计中的若干问题程良奎岩土锚杆与锚固结构是一门新兴的能充分挖掘和利用岩土体潜能的工程结构学科。

随着我国岩土锚固理论的不断发展，新技术、新方法不断涌现，岩土锚固技术已在边坡、基坑、隧道、地下洞室、矿山、坝体、航道、水库、机场、码头及抗倾、抗浮结构等工程建设中广泛应用。

岩土锚杆与锚固结构在提高工程结构的稳定性和经济性等诸多方面，具有明显的优势，具有传统被动的支挡结构和重力结构无法比拟的优越性，在工程建设中显示了勃勃生机，和广阔的发展前景。

但是，伴随着岩土锚固技术的广泛应用，一些因对锚固机理认识的缺陷或设计经验的不足，在岩土锚固设计或施工工程中也发生了一些工程事故，造成了不少经济损失。

集输管道锚固墩推力计算方法探讨与优化

集输管道锚固墩推力计算方法探讨与优化


摘
要 结 合 埋 地 管道 轴 向 受 力 规律 ， 分 析 并优 化 了锚 固墩 推 力计 算 方 法 。 结 果 表 明 ： 锚 固墩 推 力 计 算
应 充 分 考 虑 全 线 锚 固墩 的设 置情 况 ； 优 化 后 的计 算 结 果 大 幅 降 低 了锚 固墩 推 力 值 ； 软 件 建 模 结果 证 实 了
止热膨 胀 位移 传 递 给其 他 设 备 、 管件 后 诱 发 这 类
物 件强 度 失效 。 目前 ， 锚 固墩 推 力计 算 研 究 已经
取得 了 长 足 的 进 步 ， 且 大 量 应 用 于 实 际工
位 移或形 变 ， 可 将 在外 因 作 用下 依 然 保 持 原 始 位
置 或形态 的管道 定 义 为 锚 固态 管 道 ； 将 在 外 因作 用 下发 生 位 移 或 形 变 的 管 道 定 义 为 非 锚 固态 管 道 。其 中 ， 锚 固态管 道被 外力 嵌 固 ， 管道 轴 向应力 （ 绝 对值 ） 最大 ， 但 对 连 接 直管 段 的弯 头 或设 备几 乎无附加位移 ； 非 锚 固 态下 ， 部 分 管 道 轴 向应 力
管 道上 设 置锚 固 墩 是解 决 上 述 问题 的有 效 手 段 。
埋地 管 道 的基 本 状 态 可 以分 为 锚
锚 固墩 依靠 体 积庞 大 的混 凝 土块 与 土壤 间 的相互 作 用力 对 管道 推力 进行 平衡 ， 以约束 管道 位移 ， 防
固态和 非锚 固 态 ， 其 实 质 在 于管 道 是 否存 在 由前 述 各种外 因 （ 如 内压 、 温差 、 弯 曲或外力 ） 引 起 的
程， 但 较 大 的尺寸 造成 了较 高 昂的投 资 ， 有必 要进