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4.2 承载能力极限状态计算规定

4.2.1 管道结构按承载能力极限状态进行强度计算时,应采用作用效应的基本组合。结构上的各项作用均应采用作用设计值。作用设计值,应为作用代表值与作用分项系数的乘积。

4.2.2 管道结构的强度计算应采用下列极限状态计算表达式:

4.2.3 作用效应的组合设计值,应按下式确定:

4.2.4 管道结构强度标准值、设计值的确定,应符合下列要求:
1 对钢管道、砌体结构管道、钢筋混凝土矩形管道和架空管道的支承结构等现场制作的管道结构,其强度标准值和设计值应按相应的现行国家标准《钢结构设计规范》、《砌体结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》等的规定确定。
2 对各种材料和相应的成型工艺制作的圆管,其强度标准值应按相应的产品行业标准采用;对尚无制定行业标准的新产品,则应由制造厂方提供,并应附有可靠的技术鉴定证明。

4.2.5 永久作用的分项系数,应按下列规定采用:
1 当作用效应对结构不利时,除结构自重应取1.20外,其余各项作用均应取1.27计算;
2 当作用效应对结构有利时,均应取1.00计算。

4.2.6 可变作用的分项系数,应按下列规定采用:
1 对可变作用中的地表水或地下水压力,其分项系数应取1.27;
2 对可变作用中的地面人群荷载、堆积荷载、车辆荷载、温度变化、管道设计内水压力、真空压力,其分项系数应取1.40。

4.2.7 可变作用的组合系数φc,应采用0.90计算。

4.2.8 对管道结构的管壁截面进行强度计算时,应符合下列要求:
1 对沿线采用柔性接口连接的管道,计算管壁截面强度时,应计算在组合作用下,环向内力所产生的应力;
2 对沿线采用焊接、粘接或熔接连接的管道,计算管壁截面强度时,除应计算在组合作用下的环向内力外,尚应计算管壁的纵向内力,并核算环向与纵向内力的组合折算应力;
3 对沿线柔生接口连接的管道,当其接口处设有刚度较大的压环约束时,该处附近的管壁截面,亦应计算管壁的纵向内力,并核算在环向与纵向内力作用下的组合折算应力。

4.2.9 管壁截面由环向与纵向内力作用下的组合折算应力,可按下式计算:

4.2.10 对埋设在地表水或地下水以下的管道,应根据设计条件计算管道结构的杭浮稳定。计算时各项作用均应取标准值,并应满足抗浮稳定性杭力系数不低于1.10。

4.2.11 对埋设在地下的柔性管道,应根据各项作用的不利组合,计算管壁截面的环向稳定性。计算时各项作用均应取标准值,并应满足环向稳定性抗力系数Ks不低于2.0。

4.1.12 埋地柔性管道的管壁截面环向稳定性计算,应符合下式要求:

4.2.13 对非整体连接的管道,在其敷设方向改变处,应作抗滑稳定验算。抗滑稳定应按下列规定验算:
1 对各项作用均取标准值计算;
2 对稳定有利的作用,只计入永久作用(包括由永久作用形成的摩阻力);
3 对沿滑动方向一侧的土压力可按被动土压力计算;
4 抗滑验算的稳定性抗力系数不应小于1.5。

4.2.14 被动土压力标准值可按下式计算: