车辆荷载下穿越道路直埋供热管段应力分析

摘要

针对某市D1020×12、D920×10、D820×10、D720×10规格热水供热管道穿越道路直埋管段(未设置钢质保护套管),在考虑车辆荷载的前提下,采用应力分类法对穿越道路直埋管段进行强度校核、疲劳校核,采用ANSYS有限元分析软件模拟计算穿越道路直埋管段的应力、沉降位移等.结合两种应力分析方法的验算与模拟计算结果,对穿越道路直埋管段的安全性进行评估.应力分类法的验算结果表明,4种规格穿越道路直埋管段均满足强度、疲劳校核条件,D920×10规格穿越道路直埋管段的当量环向应力与钢材许用应力相当,需采取措施降低该管段的环向应力.有限元分析结果与应力分类法验算结果基本一致,D1020×12、D920×10两种规格穿越道路直埋管段的环向应力、轴向应力处于较高水平,主要原因为管顶埋深较浅.较高的环向应力、轴向应力水平是引起沉降位移突出的关键原因.D1020×12、D920×10规格穿越道路直埋管段位于市区相对繁华地带,为确保安全运行,建议增大管顶埋深或加装钢质保护套管.