无补偿冷安装供热管道在综合管廊中的稳定性研究

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随着《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》(国发[2013]36号)和《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》(国发[2014]27号)的发布,国内许多城市新建项目开始大量新建城市地下综合管廊,供热管道在综合管廊中敷设的比例正在逐步提高。而我国在2015年6月正式实施的《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838-2015)中并没有明确规定供热管道在综合管廊中的具体做法及敷设方式,因此有必要进行更加深入的研究。本论文在供热管道无补偿冷安装直埋可行的基础上,进一步分析研究无补偿冷安装供热管道在综合管廊中敷设的稳定性。本论文首先对供热管道在自由状态和在施加一定约束状态进行了理论计算,得出了管道在架空和埋地状态伸长量与两端施加轴向外力大小的关系式。例如在自由状态下96m长DN800供热管道,温差为50℃,在管道上施加小于管道自身内力的一定外力,管道一端伸长量减小1mm所需两端施加外力增量为195k N。其次,通过对地下综合管廊中供热管道进行应力验算,其结果符合规范要求。最后,应用三角形相似法进行了供热管道在自由状态和在施加一定约束时的伸长量测试。通过实验可知,对于96m长的DN800保温钢管,管道在自由状态和在受到约束状态的实验测量值都小于理论值。在自由状态下,实验温差为48.5℃时,管道伸长量测量值比理论值减小19.15mm。在温差为56℃时,施加约束时的伸长量测量值比自由状态下测量值减小8.42mm,说明对管道施加约束的方法的确是限制了管道的伸长。在综合管廊中供热管道采用无补偿时,最理想的状态是对管道所施加的约束力等于同等条件下管道埋地时土壤对它的最大摩擦力。
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