发明提供一种近海浅水区裸置悬空管道稳定性判别方法。该判别方法包括悬空管道调查、管道动水作用力计算、管道受力分析、计算管道最大允许悬空长度和管道失稳判别等步骤。该判别方法结合现场监测资料,可对近海浅水区海底管道稳定性状态进行判别,当现场实测悬空长度大于该方法计算值时,应及时对管道进行加固处理。
1.一种近海浅水区裸置悬空管道稳定性判别方法,其特征在于,包括以下步骤:1)对待评价裸置悬空管道所在海域进行水文地质条件调查;2)对待评价裸置悬空管道的实际悬空长度l和悬空高度进行调查;3)计算裸置悬空管道的动水作用力;其中,裸置管道所受的水平力FH如式(1)所示,垂直力FV如式(2)所示;式中,ρw为海水密度,kg/m3;g为重力加速度,取9.8m/s2;H为波高,m;R为管道的平均半径,m;d为静水深度,m;tanh(·)为双曲正切函数;sech(·)为双曲正割函数;x为水平方向变量,m;t为时间,s;CM为惯性力系数;CD为阻力系数;CL为升力系数;其中,CM、CD和CL通过悬空高度和水文地质条件得出;4)对待评价裸置悬空管道进行受力分析;5)利用静力法计算裸置悬空管道最大允许悬空长度计算表达式如式(3)所示;式中,[σ]为材料许用应力,MPa;R1为管道内半径,m;R2为管道外半径,m;q为集中荷载kN/m;6)对比l实际与lmax的数值,对待评价裸置管道的稳定性进行判别。
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