李思源,李逸轩

(1.兰州石油机械研究所,兰州 730050;2.兰州理工大学 工程技术学院，兰州 730300)

0 引言

近半个世纪以来，国内外对管道剩余强度的评估开展了许多研究工作，其中BOUWKAMP等[1-2]对无缺陷管道在联合载荷下极限承载力进行了大量的数值分析和试验研究。基于塑性失效理论，采用理想弹塑性本构模型，MOHAREB等[3-8]提出了无缺陷管道在内压、轴向力和弯矩联合载荷下的极限承载力解析解，并与试验结果进行比较，得出该简化方法能很好地预测管道极限承载力；其后，BAI等[9-12]将这部分工作扩展到了腐蚀管道，将管道腐蚀形状简化为减薄深度在环向不发生变化，分别针对4种不同工况的等深减薄管道，提出了极限弯矩计算方法。该方法被ABS[13]采用，评估腐蚀海底管道剩余强度。文献[14-15]采用Hill屈服准则，推导了不规则腐蚀缺陷管道在内压、轴向力和弯矩联合作用下极限承载力广义计算公式。文献[16]证明了文献[9-15]中极限弯矩计算式的理论依据不充分，并对承受内压p、轴向力F和弯矩联合作用下的局部减薄管道建立了极限弯矩计算的新公式。文献[9-15]对腐蚀管道在内压、轴向力和弯矩联合作用下推导的极限弯矩计算式只有在纯弯曲载荷下才成立；当内压p>0时，文献[9-12]中定义的环向应力在管道未减薄区不一定满足屈服准则，文献[14-15]采用的环向应力σθ=pRm/t在管道腐蚀区不一定满足屈服准则。实例计算结果表明[16]：当内压p>0时，文献[9]中极限弯矩计算式的计算值都比文献[16]中新公式的计算值小；文献……