【正文】 軸向強(qiáng)度等多種工藝措施，以確保合適的軸向強(qiáng)度。其計算結(jié)果表明：承口和插口的變形基本協(xié)調(diào)一致，%,在允許范圍之內(nèi)。其計算結(jié)果如下（計算過程見2章67節(jié)）：1） 承口管剛度計算機(jī)模擬結(jié)果：STIF=26954Pa2） 插口管剛度計算機(jī)模擬結(jié)果：STIF=26839Pa 承插口在土壓作用下的形變分析； 采用有限元法對承插口在土壓作用下的形變進(jìn)行了分析。第4章 關(guān)于玻璃鋼夾砂管道接頭設(shè)計為確保管接頭連接的可靠性，我們從以下幾個方面進(jìn)行考慮：1） 承口與插口應(yīng)具有高剛度以及剛度的匹配性；2） 承口與插口的強(qiáng)度設(shè)計3） 密封圈選型以及相關(guān)壓縮參數(shù)設(shè)計4） 管接頭的偏轉(zhuǎn)角分析5） 安裝（安裝時打壓） 承口、插口剛度設(shè)計 設(shè)計要求依據(jù)新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局和新疆水利水電勘測設(shè)計研究院提供有關(guān)承口、插口剛度以及壁厚的規(guī)定，即：1） STIF≥25000 N/m2；2） 承口和插口剛度應(yīng)一致。其計算公式為：其中：τmax：地震時管道的軸向應(yīng)力；K：地震系數(shù)，這里考慮7級地震，；g: 重力加速度，T：卓越周期，為安全計， sVp: 橫波傳播速度，依據(jù)新疆水利水電勘測設(shè)計研究院提供的參數(shù)，為安全起見取250m/s；按照規(guī)范，VS取值為：VS= Vp=125m/sGLT: 剪切彈性模量, 12GPa計算的結(jié)果，環(huán)向剪切應(yīng)力為 ；本設(shè)計的環(huán)向剪切強(qiáng)度為 Mpa,安全系數(shù)足夠。圖14 玻璃鋼夾砂管道失穩(wěn)波形圖 抗震計算　　在地震縱波作用下對玻璃鋼夾砂管產(chǎn)生軸向應(yīng)力,其計算公式為：其中：σmax：地震時管道的軸向應(yīng)力；K： 地震系數(shù)，這里考慮7級地震，；g: 重力加速度，T：卓越周期，為安全計， sVp: 縱波傳播速度，依據(jù)新疆水利水電勘測設(shè)計研究院提供的參數(shù)，為安全起見取500 m/s；EL: 彈性模量, GPa計算的結(jié)果，軸向應(yīng)力σL為 ；本設(shè)計的軸向強(qiáng)度為 Mpa（962kN/m）安全系數(shù)為35, 遠(yuǎn)滿足強(qiáng)度要求。另，通過有限元的穩(wěn)定計算分析如下：， ，即外壓為：，管道產(chǎn)生屈曲。 當(dāng)有最不利組合載荷時徑向安裝撓曲變形控制值按下式計算：==% 結(jié)論：當(dāng)有臨時載荷10000Pa+4m靜土壓的最不利組合載荷時，徑向安裝撓曲變形控制值%. 當(dāng)有最不利靜土壓力載荷時徑向安裝撓曲變形控制值按下式計算：==% 結(jié)論：當(dāng)有最不利靜土壓(4m深)載荷時，徑向安裝撓曲變形控制值% 在最不利載荷下的計算機(jī)數(shù)值模擬計算分析土壤參數(shù)見下表：表6 土壤參數(shù)土壤名稱砂礫石風(fēng)化砂巖風(fēng)化砂巖普通回填土原土位置區(qū)域管道基礎(chǔ)墊層管身1/3以下管身2/3以下管頂以上原土區(qū)容重（Kg/m3）19001750175016701840土壤反作用模量（Mpa）3．8泊松比內(nèi)粘聚力（kpa）02225內(nèi)摩擦角4028282836膨脹角00000圖11 管體受最不利載荷時計算模型圖 圖12 管體受最不利載荷時整體垂直位移圖圖13 管體在土中的垂直位移從圖中可以看出==% 環(huán)彎曲計算==‰ 內(nèi)壓應(yīng)變計算根據(jù)計算機(jī)模擬設(shè)計結(jié)果，得知管壁總體環(huán)向拉伸彈性模量為：：==‰ 外壓穩(wěn)定計算在正常安裝條件下的管道，通過下式計算屈曲外壓=式中：Rw—水的浮力系數(shù)B’—彈性支撐系數(shù)FS—外壓穩(wěn)定安全系數(shù)，：γwHw+Rwqc+qv≤qcγ則有 ++=其穩(wěn)定安全系數(shù)為：。 強(qiáng)度計算根據(jù)第2章提供的管壁環(huán)向抗拉強(qiáng)度為4560kN/m，則內(nèi)壓要求的管壁安全系數(shù)為：滿足JC/T8381998標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于內(nèi)壓安全系數(shù)要求；根據(jù)設(shè)計參數(shù)，壓力等級Pc=；工作壓力Pw=。 圖10 插口垂直方向位移圖則插口的剛度為：STIF=*=*=26839Pa第3章 玻璃鋼夾砂管道結(jié)構(gòu)校核計算本章對地埋DN3100玻璃鋼夾砂管道進(jìn)行了結(jié)構(gòu)校核計算。 圖9 承口垂直方向位移圖則承口的剛度為：STIF=*=*=26954Pa管道插口計算機(jī)設(shè)計主要完成剛度設(shè)計。 圖7 內(nèi)壓爆破交叉層應(yīng)力 圖8 內(nèi)壓爆破時環(huán)向?qū)討?yīng)力 管道承口計算機(jī)設(shè)計主要完成剛度設(shè)計。而交叉纏繞層的環(huán)向應(yīng)力為181MPa，尚未到達(dá)其破壞應(yīng)力（220MPa）。1． 計算結(jié)果，管體發(fā)生破壞。由此可見管體的變形達(dá)到B水平時，滿足強(qiáng)度要求。 圖6 B水平時加砂層應(yīng)力，大約是其最小強(qiáng)度值的81%。1．計算模型圖如下所示： 圖2 模型圖 圖3 鋪層模型示意圖 (以一個單元為例) 圖4 鋪層模型示意圖（局部放大） 計算結(jié)果及分析圖5 管體垂直方向位移圖。 剛度計算過程 按照鋪層設(shè)計，在計算機(jī)上完成玻璃鋼夾砂管道產(chǎn)品的模型建立。秦皇島耀華樹脂廠（6）供應(yīng)橡膠密封圈的廠家 西北橡膠塑料研究設(shè)計院 玻璃鋼夾砂管道管體剛度計算機(jī)設(shè)計 計算機(jī)設(shè)計方法 我們采用有限元方法對玻璃鋼加砂管道管體進(jìn)行剛度計算機(jī)設(shè)計，使用美國ANSYS公司開發(fā)的ANSYS軟件。（4）供應(yīng)無堿纏繞紗的廠家 浙江巨石集團(tuán)有限公司（地址：浙江桐鄉(xiāng)市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)）； 重慶國際復(fù)合材料有限公司（地址：重慶大渡口區(qū)）。（2）供應(yīng)無堿針織氈的廠家 山東泰安泰山復(fù)合材料廠（地址：山東泰安市西南工業(yè)區(qū)）； 浙江巨石集團(tuán)有限公司（地址：浙江桐鄉(xiāng)市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)）。 粘度（25℃）：400—500Cps 樹脂澆鑄體力學(xué)性能 拉伸強(qiáng)度≥60MPa 拉伸彈性模量≥ % 巴氏硬度≥40 外保護(hù)樹脂鄰苯型不飽和聚酯樹脂，其性能要求與結(jié)構(gòu)樹脂相同以上原材料從具有很強(qiáng)的技術(shù)力量和加工設(shè)備、有良好的工程業(yè)績和良好的社會信譽(yù)的大型廠家訂購。Noyes結(jié)束是否滿足設(shè)計條件參數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理輸入管道設(shè)計條件參數(shù)：DN, L, Pw,SN,平壓撓曲實(shí)驗(yàn)內(nèi)壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)軸向拉伸實(shí)驗(yàn)計算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)計算機(jī)模擬纏繞（建模）輸入材料設(shè)計參數(shù) 輸入原材料性能參數(shù) 輸入工藝參數(shù) 玻璃鋼夾砂管道材料主要設(shè)計過程程序框圖 圖1 設(shè)計方法程序框圖 原材料選擇及性能 增強(qiáng)材料：玻璃纖維表面氈：無堿，面積質(zhì)量30g/m2玻璃纖維短切原絲氈：無堿，面積質(zhì)量300g/m2針織氈：無堿，面積質(zhì)量450g/m2纏繞紗：無堿玻璃纖維直接無捻粗紗，4800TEX，2400TEX石英砂：化學(xué)成分SiO2》95%；CaCO3%；Fe2O3%；含水量%；粒徑20目—80目； 結(jié)構(gòu)層樹脂采用鄰苯型不飽和聚酯樹脂。 剛度設(shè)計參數(shù)管道剛度等級：7500N/m2接頭剛度：≥25000 N/m2，承口和插口剛度應(yīng)一致 玻璃鋼夾砂管道材料設(shè)計方法簡介我公司的玻璃鋼夾砂管道材料設(shè)計的主要方法是：通過引進(jìn)國外先進(jìn)的計算機(jī)數(shù)值模擬設(shè)計系統(tǒng)，依據(jù)本公司的生產(chǎn)技術(shù)裝備、工藝、以及所采用的原材料，在計算機(jī)上進(jìn)行鋪