长距离埋地钢管中波纹管伸缩节的作用研究

本文基于某水电站工程,对缓坡段外包混凝土的埋地钢管结构采取不同的伸缩节布置方案,建立三维有限元计算模型,研究在温度和地震作用下波纹管伸缩节对管道结构的影响。结果表明:伸缩节能够帮助管道适应地基不均匀沉降,但对降低温度应力的作用不大;对于坡度较陡、立面转弯角度较大的管道,无论是静力工况还是地震工况,伸缩节均能够有效降低管道结构的轴向应力,并改善局部应力集中,但同时会增大结构的位移,对地震工况的动位移影响尤其明显。总体而言,伸缩节的设置应综合考虑管道结构稳定性和经济性,对于坡度较缓、管轴线没有明显转折的管段,若无特殊需求中间可不设置伸缩节。