管道应力分析程序使用说明.doc

管道应力分析程序（GLIF）使用说明 概述 本程序吸收了国内管道应力计算程序和美国2010管道应力计算程序的优点，采用结构程序设计方法，开发的符合《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定（SDGJ6-90）》的程序。 功能 程序计及了内压、自重、外载、设备接口附加位移、冷紧、安全阀排放产生的载荷、以及风载、静力地震载荷等，既能对持续荷载，又能对临时荷载、偶然荷载进行分析计算。 程序可对正常运行条件下的热状态、冷状态，由热至冷及由冷至热状态进行计算。其中对冷状态考虑了管道运行初期和应变达到自均衡后两种情况。 程序可对水压试验工况进行分析计算。程序可对异常运行条件下的安全阀排放荷载、风载、地震荷载的静力分析计算。 本程序管道结构分析和应力验算更趋于精细和合理，提高了管道投资的经济性和运行的安全性。 特点 程序的编制，按功能采用模块型结构，使其可读性和可维护性好。尽量用标准语言而避免采用依赖于机型和硬件的特殊语句，使程序可移植性好。程序功能强，使用简便，程序对管道的结构没有限制，按管道的设计模型组织数据文件，为CAD绘图创造了良好条件。输入灵活易学，输出集中简明。输入数据、输出成果的单位可分别选取工程制和法定单位制。程序应力验算符合SDGJ6-90标准，为了使用户计算方便、便于掌握程序按照定工况进行组织，可自动检查出输入数据的错误。减少对错误题目进行运算的可能性，节省时间和费用。 计算内容 管道在工作状态下，由持续荷载（即内压、自重等）作用下产生的应力进行验算，计算持续荷载对设备或端点的推力。 管道在运行初期工作状态下，计算管道约束装置的荷载及管道对设备（或端点）的推力。考虑自重、热膨胀、有效冷紧和端点附加位移的影响。 管道应变自均衡后在冷状态下，计算管道刚性约束装置的荷载及管道对设备（或端点）的推力。 管道由冷状态到工作状态的热位移计算，按管道沿坐标轴的全补偿值和钢材在20℃时的弹性模量计算，并考虑弹簧附加力的影响。 管道热膨胀应力范围的验算。 管道在运行初期冷状态下，计算管道约束装置的荷载及对设备（或端点）的推力。 管道由于冷紧和弹簧附加力作用下的冷位移的计算，以其作为管道约束装置安装调整的一个依据。 根据各弹簧约束点的热位移和分配荷载选择弹簧，并给出弹簧的绝对压缩值。 对于弹性约束可改变分配荷载。 （关于波形补偿器在管系中参与计算的应用。） 倾斜管上可设置导向约束装置。 直元件可给定单元坐标系下的刚度矩阵。 对于弹性约束点可给定弹簧约束装置的型式（含弹簧号、串联数、约束方向）及弹簧的绝对压缩值。 持续荷载、临时荷载联合作用下产生的应力进行验算。 持续荷载、临时荷载联合作用下，计算管道约束装置的荷载及对设备（或端点）的推力。 持续荷载、偶然荷载联合作用下产生的应力进行验算。 持续荷载、偶然荷载联合作用下，计算管道约束装置的荷载及对设备（或端点）的推力。 弹性约束装置，部分刚性约束装置结构荷载参考值的计算。 适用范围 本程序适用于低碳钢、低合金钢和高铬钢为管材的火力发电厂汽水管道的强度计算。 本程序所计算的管道系统限于在线弹性和小变形范围内。 不限制管道的形状，可计算单分支、树形多分支和环形结构。 管系端点可为自由点、约束点（部分约束或全部约束）、附加位移点。管系的起始点必须为固定端点。 对于管系中的刚性约束，可允许或不允许在其约束方向有一定的位移或转角。 管道计算模型数据应控制在下列范围内： 计算工况=10； 弹性支吊架给定荷载点数400； 单元数1000； 三通数50; 已知位移端点数50; 冷紧点数50; 校核坐标点数50; 外部荷载点数50; 给定位移点数50; 给定荷载弹性约束点数50。 基本假定 完全弹性假定，认为管系完全由弹性材料组成，服从虎克定律。 连续性假定，认为管道材料由连续介质组成，材料的物理量，能够用位移坐标的连续函数来表示。 均匀性假定，认为整个材料具有相同的弹性性质。 多向同性假定，认为材料内任意一点的弹性性质在各个方向都是相同的。 小变形假定，认为管道在外载作用下而产生的变形，与管道尺寸规格相比是微小的。 在进行管道静力计算时，管道材料应符合上述基本假定。 程序定义 一般定义 力：广义力（力向量、力矩向量）； 位移：广义位移（线位移、角位移）； 数据项：由连续的字母数字组成； 记录：由一行若干个数据项组成； 文件：若干个记录的集合。 荷载定义 持续荷载：由压力、自重（管道、零部件、阀件、保温结构等引起）的荷载。 临时荷载：水压试验时的水重荷载。 偶然荷载：安全阀排放荷载、风荷载、静力地震荷载、汽锤和水锤荷载等。 结构定义 单元：独立填写结构尺寸的元件（直元件、弯元件、阀门元件等）。 端点：管系内只与一个单元相接的点。 固定点：管系中由中间固定装置限制六个方向自由度的点。 节点：单元与单元的交接点。 连接