王永振 霍思彤 曾维国 林楠 巨萌

1长庆油田分公司第一输油处

2中国特种设备检测研究院

管道在经过山川河流等障碍时往往采用穿越或跨越的方案，我国跨越河流的输油管道在长距离输油管道工程中占有一定的比例，并且管道跨越结构是长输管道的薄弱环节，提高其可靠性意义重大。应用大型有限元分析软件ANSYS 对悬索管桥简化模型进行模态综合分析将成为主流，诸多文献应用ANSYS 针对悬索管桥结构的多种特性开展分析研究，为实际工程设计提供了指导。例如，在悬索式管桥体系中应用ANSYS 有限元结构分析方法，分析管桥主要构件的受力情况和安装尺寸[1-2]。基于某大跨度悬索管桥设计方案，应用ANSYS 分析软件中三维有限元模型，对静力、模态和风振反应、清管反应等进行有限元分析[3-4]。通过分析可获得颤振临界风速、耦合作用下索单元刚度矩阵及极端环境下的清管过程，为管道安全运行提供理论依据[5-7]。但是，仅依靠理论计算无法得到可靠结论，需要通过缩比模型开展特定课目研究。

随着试验能力提高，开始开展了一些针对实际管桥的缩比力学试验，以对不同条件下管桥实际的应力状态变化情况进行研究[8-10]。基于全桥缩比模型的风洞试验，给出了管桥主梁、大缆、拉索、桥塔和桥墩各构件模型的设计和制作方法，且总结了管桥气弹模型的相似关系，得到了管桥的风致响应特征。基于管道悬索跨越缩比结构的研究，可为规范修订和实际工程设计提供更贴近实际的理论依据。……