埋地柔性钢管设计与结构分析

第1章埋地管道的历史1

1.1古文明世界的管道 / 1

1.2钢和铁管的历史 / 3

1.3管道设计的先驱者 / 5

第2章管道力学11

2.1内压 / 11

2.2小壁厚 / 12

2.3环刚度 / 13

2.4环压缩 / 14

2.5水泥砂浆内衬和外涂敷的性能极限 / 15

2.6环变形 / 18

2.7屈服应力 / 18

第3章土力学20

3.1土涵管 / 20

3.2土体引入弹性理论的缺陷 / 20

3.3土的重度 / 21

3.4竖向土压力（应力） / 21

3.5土体强度 / 23

3.6土体滑移 / 24

3.7土粒径和级配 / 24

3.8土内摩擦角 / 26

3.9被动抗力 / 27

3.10土黏聚力 / 27

3.11土体压缩 / 28

3.12埋置土 / 29

3.13选择性填料 / 30

3.14液化 / 30

3.15流沙状态 / 30

3.16地面移动 / 31

3.17地震 / 31

3.18土体技术参数 / 31

3.19有限元分析 / 33

第4章管土相互作用36

4.1环变形 / 36

4.2管和土在环变形上的相对影响 / 38

4.3外水压导致的管壁塌陷 / 40

4.4埋地柔性管道的环变形失效 / 40

4.5小覆土深度 / 45

第5章设计分析51

5.1工况1内压和搬运 / 52

5.2工况1A管环稳定性 / 53

5.3工况1B真空时的管环稳定性 / 55

5.4工况1C有地下水外压和真空压力的管环稳定性 / 57

5.5工况2A管内部分真空，在给定深度下的管环稳定性 / 59

5.6工况2B防止管壁塌陷的管刚度 / 62

第6章特殊敷设条件64

6.1同一管沟内埋设双排管道 / 64

6.2平行管沟 / 70

6.3差土质的管沟 / 71

6.4流填料 / 72

6.5纵向力 / 73

6.6在排架上的埋地管道 / 82

6.7地震方面的考虑 / 89

6.8全包封的管道 / 91

附录93

附录A衣阿华公式——是与非 / 94

附录B土体滑移分析 / 97

附录C有限元设计举例——管沟平行于一条埋地管道 / 103

附录D管外流体压力 / 109

附录E埋地钢管和储罐的故事 / 118

附录F管环分析 / 130

附录G土体冲击系数 / 135

附录H主要名称、常数和术语 / 137

附录I单位换算 / 144