水电站明钢管应力分析作业.ppt

一、初估管壁计算厚度及结构厚度 ３、轴向应力 由跨中弯矩M引起的轴向弯曲应力： 按第四强度理论，管壁各计算点的应力应满足下式: * * 明钢管应力分析作业 管壁最小计算厚度： 取计算厚度： 结构厚度满足： 加2mm的锈蚀裕量，则管壁结构厚度：?j＝16mm。 二、计算荷载 1.计算法向力 水重均布力: 管重均布力: 法向均布力之和: 2.计算径向力 断面中心均匀内水压力: 3.计算轴向力 按满水、温升情况考虑。 （1）水管自重产生的轴向力： （2）伸缩节边缘处的轴向水压力： （3）水流对管壁的摩擦力： 伸缩节处水头： （4）伸缩节填料的摩擦力： （5）7个支墩对管壁的摩擦力： 在1—1断面处，A1、A5?A8均为压力。故轴向力的合力： 三、计算1-1断面处的内力 1-1断面处的内力只有法向力产生的跨中最大弯矩。 （压力） 四、1-1断面四个点的应力计算 1.切向应力 2.径向应力 管顶外缘点B、底外缘点D： ∑A引起的轴向应力： 合成轴向应力： 可见，4个计算点的应力均满足强度条件。由此说明， 所取的管壁计算厚度满足要求。则考虑锈蚀磨损，实 际采用的管壁结构厚度应为：16mm。 五、管壁强度校核 按上式分别计算4个计算点的“相当应力”，得: 注：管重计算时，管壁厚度应采用结构厚度16mm。 注：（1）A1计算中，管段长度L＝78-5=73m。 （2）A5计算中，管段长度L＝78-5=73m，伸缩节内径D1=3+2×0.016(m）。 注：A7计算中，伸缩节内径D1=3+2×0.016(m）