大口径热力管道及其底部支架的应力分析

摘要

本文阐述的大口径热力管道及其底部支架是即将施工的呼兰河供热项目中的一部分,本次分析为呼兰河项目起到了一个借鉴作用。
　　 论文首先介绍了工程概况,并对国内外管道运输状况进行了对比。之后,给出了所需要的基本理论知识,空间问题的弹性力学的十五个未知函数及传热学边界条件等。得出整个结构主要受到温度应力,由温度荷载所引起的压力所产生的应力,以及重力所引起的自身应力,通过对每一项的充分考虑之后,利用ANSYS有限元软件进行了结构建模。并且分别在两种不同温度,20℃和-40℃下进行分析,对比,得到了z形管道的薄弱部位为弯头和管口处,但同时因为其应力在这两处较为集中,所以z形管有很好的补偿作用,能够很好的吸收弯矩和应力。但是同时,由于形状的需要,它也会比直管多浪费一些材料。并且,在冬季,要注意管道的防冻防堵,工程中最常采用的方式是为管道增加保护层厚度等方法。而混凝土结构由于其散热慢,所以在变化的温度下,很难迅速使温度传到各处,将会在其与管口连接处形成应力变化比较明显的情况。
　　 综上所述,对大口径热力管道及其底部支架的应力分析十分重要,它不但能够为实际工程起到很好的借鉴作用,同时可以为今后类似的工程的安全性起到帮助作用。