STATIC STRAINING AND LONGITUDINAL OSCILLATIONS OF UNDERGROUND PIPELINE BUILT ON BLOCK FOUNDATION
DOI:
https://doi.org/10.31471/2304-7399-2020-1(59)-123-133Keywords:
underground pipeline, statics, harmonic oscillations, stresses, fault interac-tion, displacement of foundation blocks.Abstract
The article considers the issues of forecasting the strength of underground pipelines, which are operated on seismically active sections of the route, composed of relatively rigid mobile blocks. According to the literature, the problems of the influence of the interaction of base faults on the stress state of the pipeline have not been studied to date. The aim of the work is to develop a model for the analysis of abnormal stresses in the underground pipeline on a damaged basis caused by static or time-harmonious mutual movement of its blocks along the axis of the pipe in the presence of several faults. Boundary value problems for differential equations of static tensile-compression and steady-state longitudinal oscillations of a tubular rod with discontinuous right-hand sides are formulated. Based on the analytical solutions of these problems for the cases of antisymmetric and symmetric displacement of the foundation blocks, the distributions of axial displacement and equivalent stress in the pipe, depending on the distance between faults and the frequency of forced oscillations, are investigated.
References
Васьковський М. І. Динамічний скрут підземного трубопроводу від раптового повоpоту фрагмента основи / М. І. Васьковський // Нафтогазова енергетика. – 2020. – Т. 33, № 1. – С. 66–72.
Крижанівський Є. І. Оцінка допустимих навантажень на трубопровід у зоні сповзань ґрунту / Є. І. Крижанівський, В. П. Рудко, І. П. Шацький // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2004. – Т. 40, № 4. – С. 98–100.
Мазур И И. Безопасность трубопроводных систем / И И. Мазур, О. М. Иванцов. – М.: ИЦ „ЕЛИМА”, 2004. – 1104 с.
Орыняк И. В. Проблема больших перемещений подземных трубопроводов. Сообщ. 1. Разработка численной процедуры / И. В. Орыняк, А. В. Богдан // Пробл. прочности. – 2007. – № 3. – C. 51–74.
Работнов Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела / Ю. Н. Работнов. – M.: Наука, 1988. – 712 с.
Струк А. Б. Напруження у підземному трубопроводі від пошкодження основи поблизу анкерного кріплення / А. Б. Струк // Нафтогазова енергетика. – 2019. – Т. 32, № 2. – С. 53–60.
Харионовский В. В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов / В. В. Харионовский. – М.: Недра, 2000. – 467 с.
Шацький І. П. Деформування підземного трубопроводу в місцях локального руйнування основи / І. П. Шацький, А. Б. Струк // Доп. НАН України. – 2009. – № 12. – С. 69–74.
Шацький І. П. Напружений стан трубопроводу в зонах локального руйнування ґрунту / І. П. Шацький, А. Б. Струк // Пробл. прочности. – 2009. – № 5. – С. 127–133.
Shatskyi I. Static and dynamic stresses in pipeline built on damaged foundation / I. Shatskyi, A. Struk, M. Vaskovskyi // Trans. VŠB – TU Os-trava, Civ. Eng. Ser. – 2017. –Vol. 17, Issue 2. – P. 119–124.
Shatskyi I. Cyclic straining of pressurized buried pipeline crossing the fault / I. Shatskyi, M. Vaskovskyi, V. Aksionov, T. Venhrynyuk // Proc. 22nd Int. Sci. Conf. “MECHANIKA 2017” (19 May 2017, Kaunas, Lithuania). – Kaunas, 2017. – P. 351–354.
Trifonov O. V. Elastoplastic stress-strain analysis of buried steel pipelines subjected to fault displacements with account for service loads / O. V. Trifonov, V. P. Cherniy // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. – 2012. – Vol. 33, Issue 1. – P. 54–62.
Vazouras P. Mechanical behavior of buried pipes crossing active strikeslip faults / P. Vazouras, S. A. Karamanos, P. Dakoulas // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. –2012. – Vol. 61. – P. 164–180.
Velychkovych A. S. Analytical model of oil pipeline overground transitions, laid in mountain areas / A. S. Velychkovych, A. V. Andrusyak, T. O. Pryhorovska, L. Y. Ropyak // Oil & Gas Science and Technology. – Rev. IFP Energies nouvelles. – 2019. – Vol. 74, Article Number 65.
Zhang J. Finite element analysis of wrinkling of buried pressure pipeline under strike-slip fault / J. Zhang, Z. Liang, C. J. Han // Mechanika. –
– Vol. 21, Issue 3. – P. 31–36.
