Details

Данная работа посвящена численному исследованию напряженно-деформированного состояния трубопроводов в мерзлых грунтах; определению состояния при просадке, а также при возможном пучении грунта. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Определение напряженно-деформированного состояния трубопровода при просадке. 2. Исследование зависимости прогиба трубопровода от величины области просадки грунта, давления перекачиваемого газа, физико-механических параметров грунта. 3. Исследование условий возникновения пучения грунта. 4. Оценка эквивалентных по Мизесу напряжений в трубопроводе при просадке. 5. Оценка вертикальных перемещений трубопровода при просадке. Анализ проводился методом конечно-элементного моделирования с помощью программного обеспечения “ANSYS”. На основании проведенных исследований, были сделаны следующие выводы: максимальные напряжения в модели не превышают критических, силы морозного пучения не превосходят веса участка трубопровода, процесс пучения происходить не будет. Трубопровод может быть введён в эксплуатацию.

The subject of the graduate qualification work is “Analysis of the stress-strain state of pipelines in permafrost conditions”. This work is devoted to the numerical study of the stress-strain state of pipelines in frozen soils; determining the state due to the subsidence, as well as the possible heaving of the soil. Goals that were solved during the research: 1. Determination of the stress-strain state of the pipeline during subsidence. 2. Investigation of the dependence of the pipeline deflection on the size of the area of subsidence of the soil, the pressure of the pumped gas, physical and mechanical parameters of the soil. 3. Investigation of the conditions for the occurrence of soil heaving. 4. Estimation of Mises-equivalent stresses in the pipeline during subsidence. 5. Assessment of vertical movement of the pipeline during subsidence. The analysis was carried out by the method of finite element modeling using the software “ANSYS”. Based on the research, the following conclusions were made: the maximum stresses in the model do not exceed the critical ones, the forces of frost heaving do not exceed the weight of the pipeline section, and the heaving process will not occur. The pipeline can be put into operation.