加劲环式地下埋管非线性有限元屈曲分析

结合某水电站引水发电系统，进行了加筋环埋管在外压作用下的有限元屈曲分析。结果表明，对于加筋环埋管，随着椭圆度等初始缺陷幅值的增加，钢管的临界压力基本呈线性下降。钢管与回填混凝土之间初始间隙值的增加也会逐渐降低临界压力，特别是当初始间隙值增加到钢管半径的100000/10000时，钢管临界压力的压力几乎等于加劲环式明钢管临界的压力。当加劲环间距与钢管半径之比小于2时，加劲环间距对钢管临界压力的影响明显，加劲环对管壁的约束和临界压力的影响逐渐减小。加劲环的高度可以提高钢管的临界压力，但在埋置状态下，加劲环高度达到250mm后，临界压力基本保持不变。有限元的屈曲分析还表明，只有在管壁发生屈曲和失稳后，地下埋管的加强环才可能不稳定。不需要单独检查加强环的外部压力稳定性。加劲环的截面尺寸可根据施工和安装条件直接确定，然后由解析法或有限元法计算加劲环之间管壁的临界压力，以确定加劲环的间距。