管道在水平定向钻施工及服役期的力学响应分析

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摘要：

水平定向钻穿越管道在施工及服役期的力学响应受到多种因素的影响，现有理论和计算方法均在很大程度上受限于经验修正参数的选择。基于现场实测数据，通过有限元数值模拟对钢管在水平定向钻施工回拖过程中的受力变形及在外部压力作用下的结构稳定性进行研究。模拟结果表明：在回拖过程中，钢管在出土端的Mises应力和纵向弯矩明显大于入土端；在钻孔的弯曲段，钢管的Mises应力和纵向弯矩均随着弯曲段曲率半径的减小而增大；当钢管在外部压力作用下发生结构屈曲失稳时，塑性应变主要集中在管道的顶部、底部及两侧位置处，其所能承受的外部压力随着管道壁厚的增大而增大，随着直径的增大而减小。（剩余9135字）