基于区间模型下有腐蚀缺陷的悬空管道的非概率时变可靠性分析

摘要

长输管道在遭受地质灾害则会造成疏松土壤的沉降、湿陷等,会导致管道大跨度的悬空,引起管道出现大变形,严重时甚至会导致管道的断裂失效.客观上当管道含有腐蚀等缺陷时,其失效则是在悬空和腐蚀联合作用下导致的结果.针对引起带有腐蚀缺陷的长输压力悬空管道因素的不确定性且基于管道工程中的小样本数据难以得到准确的概率分布且采集数据需大量费用,考虑影响因素相互独立的前提下,在研究其可靠性时提出利用非概率集合理论凸方法为理论基础的区间模型.并考虑结构抗力随时间衰变的客观特性,而基于随机过程的时变可靠性分析需要大量的数据,提出了更符合实际情况的随时间抗力的时间累计效应产生的衰变和腐蚀随时间增长向相结合的模型,并结合实际带腐蚀缺陷的悬空管道的极限悬空长度式子,建立了考虑腐蚀缺陷悬空管道的时变极限状态方程,并进行非概率时变可靠性的分析.结果表明:区间模型去考虑贫信息的腐蚀悬空管道,且针对实际腐蚀管道多因素影响下的抗力时变特性,建立了非概率时变可靠性模型,可以作为基于随机过程理论的腐蚀悬空管道的时变可靠性分析理论的有效补充,为埋地油气管道的维护提供理论依据,对埋地油气管道的安全运行具有重要的意义.