Проблема больших перемещений подземных трубопроводов. Сообщение 2. Устойчивость прямолинейного трубопровода при идеально пластическом деформировании грунта

Abstract

Разработаны аналитические модели оценки потери устойчивости изначально прямолинейного трубопровода в среде. Отмечены недостатки существующих аналитических методов, которые не учитывают возможного продольного перемещения точек трубопровода, ограниченности длины участка и в предельном случае не приводят к известным результатам оценки потери устойчивости на воздухе. Предложенные модели позволяют аналитически оценить критическую нагрузку, длину и форму деформированного трубопровода при горизонтальном и вертикальном поперечном его деформировании с учетом указанных факторов. Полученные результаты проверяли путем численного моделирования процесса деформирования по разработанной ранее в сообщении 1 процедуре и с помощью натурного эксперимента.

Розроблено аналітичні моделі оцінки втрати стійкості початково прямолінійного трубопроводу у середовищі. Відмічено недоліки відповідних аналітичних методів, які не враховують можливе поздовжнє переміщення точок трубопроводу, обмеженість довжини ділянки і не приводять до відомих результатів оцінки втрати стійкості на повітрі. Запропоновані моделі дозволяють аналітично оцінити критичне навантаження і форму здеформованого трубопроводу при горизонтальному і вертикальному його деформуванні з урахуванням цих факторів. Отримані результати перевіряли шляхом числового моделювання процесу деформування за розробленою раніше в повідомленні 1 процедурою та за допомогою натурного експерименту.

We developed analytical models of the buck­ling failure of initially rectilinear pipeline in the environment. We specify the drawbacks of available analytical methods, which take no ac­count of the possible longitudinal displacement of the pipeline points or the limited length of the pipeline portion, as well as, in the limiting case, fail to describe the experimental results of buckling failure in the air. The proposed models make it possible to provide analytical evaluation of the critical load, length and form of the deformed pipeline in cases of its vertical and horizontal transversal deformations with the ac­count ofthe above factors. The results obtained are corroborated by the numerical simulation of the deformation process, based on the proce­ dure described by the authors in Part 1, as well as by the full-scale test results.