文档介绍：压力管道例题
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已知钢管直径D=2m，末跨中心断面1-1的计算水头(包括水击压力)，支座断面2-，，加劲环间距4m，支承环间距16m，计算段上下镇墩间距64m，钢管轴线与水平面倾角为44°，伸缩节距上镇墩2m，伸缩节内止水填料长度b1=30cm，，，钢管采用Q235钢。
考虑基本荷载时的允许应力φ[σ]=105MPa，考虑局部应力时φ[σ]=140MPa。试求1-1及2-2断面管壁应力并验算其应力及稳定。
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根据末跨的主要荷载（内水压力）并考虑将钢材的允许应力降低15%，按公式计算管壁厚度：
考虑钢管设计规范对最小管壁厚度的限制和对钢管防锈蚀的要求，选用管壁计算厚度8mm，结构厚度10mm。
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-1断面管壁的应力计算
（1）荷载计算
1）径向内水压力：因管径较小，忽略不均匀水压力：
2）法向力：每米长钢管重为
考虑加劲环及支承环等其他部件的附加重量，每米管重增加20%，实际采用：
每米管长的水重：
法向荷载强度为：
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3）轴向力：钢管自重的轴向分力为：
伸缩节处管壁端面上的内水压力为：
温升时伸缩节填料与管壁的摩擦力为：
式中，D’’为止水填料盒外径。
温升时支承墩对钢管的摩擦力为：
式中，n为支承墩的个数。
忽略水流对管壁的摩擦力，轴向力的合力为：
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（2）加劲环的有关参数
加劲环的断面尺寸如图所示。
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加劲环的影响长度为
加劲环的净面积为
加劲环的有效面积为
加劲环有效断面重心轴至中心距离为
加劲环有效断面惯性矩及相对刚度系数为
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（3）管壁应力计算
分别计算钢管横断面上管顶α=0°、管轴α=90° 、管底α=180°各点管壁内外缘的应力。
1）径向应力σr
忽略不均匀水压力,管壁内表面径向应力:
外表面
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2）切向应力σθ2
断面1-1是加劲环断面，考虑加劲环对管壁的约束，忽略管道直径影响，管壁的切向应力（书P36式3-23）为：
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2）轴向力产生的轴向应力σx1（式3-7）
3）法向力产生的轴向应力σx2 （式3-8）
跨中弯矩
断面抗弯模量
因此
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