Рис. 3. Расчетная схема области решения и ее визуализация в интерфейсе
программы, моделирующей взаимодействие трубопровода с грунтом при сейс-
мическом воздействии
деформации и сил в стержнях от движения узлов, затем передача
значений усилий на узлы; определение смещений узлов посредством
решения системы уравнений движения этих узлов.
Для граничных условий задается сейсмическая информация в виде
x
- и
y
-компонент обработанной акселерограммы, полученной из БД.
При действии волны на трубопровод узловые нагрузки определяются
через погонные нагрузки, приложенные по нормали и вдоль оси трубы.
В общем случае компоненты сейсмической нагрузки в прямоугольной
системе координат будут действовать под некоторыми углами к оси.
Суммарные погонные поперечные и продольные нагрузки на трубо-
провод по компонентам сил по осям вырабатываются автоматически
при интегрировании уравнений движения узловых масс среды при
взаимодействии волн с трубой. Обоснование расчетной модели и ее
подробное описание содержится в работах [6, 7].
Таким образом, при моделировании определяется поперечное на-
пряжение
σ
кц(сейсм)
, возникающее в трубе при прохождении сейсмиче-
ской волны
1
. Одновременно с этим вычисляется продольное напряже-
ние
σ
пр(сейсм)
, состоящее из осевого напряжения
σ
ос
и напряжения по
изгибающему моменту
σ
м
:
σ
пр(сейсм)
=
σ
ос
+
σ
м
;
σ
ос
=
min(
F
k
(
t
)
, F
t
)
A
;
σ
oc
=
M
k
(
t
)
W
,
(2)
1
Оценка сейсмостойкости заглубленных в грунт нефтепроводов подразумевает
расчет только продольной сейсмической нагрузки с указанием ускорения по значе-
нию интенсивности землетрясения, выраженной в баллах [8].
118 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 5
