地面占压荷载作用下的管道应力分析

占压导致地基下沉和管道变形。建立了地基-管道的三维有限元模型,分析占压载荷作用下管道的应力与变形。模型考虑了管-土间的相互作用和管底夯实地基,符合占压管道的实际载荷情况。结果表明:管道在上覆土体和夯实地基的不均匀作用下发生局部弯曲和椭圆化变形;上覆土体越软,管道变形越大,管底夯实地基起到阻止管道下沉的作用,二者弹性模量相差越大,管道在夯实地基边缘处的环向弯曲应力越高;内压起到抵抗管道变形的作用,但其影响程度较小;薄壁大口径管道的应力水平和变形程度相对较高,上覆土体对大口径管道横截面变形有较大的约束作用;占压载荷与管道横截面的椭圆化变形率近似呈线性关系,依据极限椭圆化变形率可以确定管道所能承受的安全占压载荷。