宋奇叵：给水管道工程管材性能特点与合理选择.pdf

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1、2024 给水大会（第十届）给水大会（第十届）城镇供水管网检测与修复技术论坛城镇供水管网检测与修复技术论坛给水管道工程管材性能特点与合理选择中国工程中国工程建设标准化协会管道结构专业委员会建设标准化协会管道结构专业委员会 主任委员主任委员北京市市政工程设计研究总院有限公司北京市市政工程设计研究总院有限公司 原专业总工原专业总工宋奇叵宋奇叵2024.52024 给水大会（第十届）给水大会（第十届）城镇供水管网检测与修复技术论坛城镇供水管网检测与修复技术论坛埋地管道结构失效的概率严格执行标准严格执行标准正常设计、正常施工、正常维护正常设计、正常施工、正常维护绝对安全绝对安全失效可控失效可控安全等级

2、安全等级设计使用年限设计使用年限重要性系数重要性系数可靠度指标可靠度指标延性破坏延性破坏脆性破坏脆性破坏一级一级100年年0=1.1=3.7=4.2二级二级50年年0=1.0=3.2=3.7三级三级25年（可替换）年（可替换）0=0.9=2.7=3.2失效概率失效概率=4.21.310-5=3.71.110-4=3.26.910-4=2.73.510-32024 给水大会（第十届）给水大会（第十届）城镇供水管网检测与修复技术论坛城镇供水管网检测与修复技术论坛埋地管道荷载效应的类型安装工况、空管工况、停水工况、运行工况、事故工况安装工况、空管工况、停水工况、运行工况、事故工况管道外压荷载效应管道

3、外压荷载效应管周土压力荷载作用管周土压力荷载作用管顶竖向土压力、管底基础支撑力管顶竖向土压力、管底基础支撑力管侧主动土压力、管侧被动土抗力管侧主动土压力、管侧被动土抗力地下水压力地下水压力当竖当竖向向压力与侧向压力的存在差异时压力与侧向压力的存在差异时产生管壁弯曲效应或管材挠曲变形产生管壁弯曲效应或管材挠曲变形管道内压荷载效应管道内压荷载效应管内水压力荷载作用管内水压力荷载作用管内水自重水压力管内水自重水压力管内水输送水压力管内水输送水压力管内水自重水压力属非均匀荷载管内水自重水压力属非均匀荷载管内管内水输送水压力属均匀荷载水输送水压力属均匀荷载2024 给水大会（第十届）给水大会（第十届）城

4、镇供水管网检测与修复技术论坛城镇供水管网检测与修复技术论坛埋地管道结构失效的类型安装工况、空管工况、停水工况、运行工况、事故工况安装工况、空管工况、停水工况、运行工况、事故工况管道材料的强度失效管道材料的强度失效受压区材料破碎（抗压强度）受压区材料破碎（抗压强度）受拉受拉区材料断裂（抗拉强度）区材料断裂（抗拉强度）材料失去弹性（屈服强度）材料失去弹性（屈服强度）整体丧失承载能力（屈曲强度）整体丧失承载能力（屈曲强度）管道材料耐久性失效管道材料耐久性失效管材的腐蚀环境适应性管材的腐蚀环境适应性管材的环境温度适应性管材的环境温度适应性管材的长期性能衰变性管材的长期性能衰变性管材的接口变形适应性管材

5、的接口变形适应性弯曲效应的内力分布弯曲效应的内力分布轴力轴力效应的内力分布效应的内力分布+=综合效应的内力分布综合效应的内力分布最大应力值（最大应力值（S）控制）控制强度（强度（R）失效）失效2024 给水大会（第十届）给水大会（第十届）城镇供水管网检测与修复技术论坛城镇供水管网检测与修复技术论坛埋地管道管土共同工作的类型刚性管、柔性管均依赖管周土的约束作用刚性管、柔性管均依赖管周土的约束作用刚性管道刚性管道管道挠曲变形小管道挠曲变形小管道对侧土产生的推力忽略不计管道对侧土产生的推力忽略不计管侧土压力随土体固结程度提高管侧土压力随土体固结程度提高材料强度决定管道承载能力材料强度决定管道承载能力

6、柔性管道柔性管道管道挠曲变形大管道挠曲变形大管道对侧土产生的推力限制变形管道对侧土产生的推力限制变形管侧土压力随土体材料类型、压实程度变化管侧土压力随土体材料类型、压实程度变化材料强度和抗变形能力决定管道承载能力材料强度和抗变形能力决定管道承载能力屈曲破坏屈曲破坏挠挠曲破坏曲破坏压碎破坏压碎破坏开裂破坏开裂破坏2024 给水大会（第十届）给水大会（第十届）城镇供水管网检测与修复技术论坛城镇供水管网检测与修复技术论坛埋地输水管道类型重力重力输水输水动动力力输水输水传传统统渠渠涵涵工工业业革革命命非满流非满流无内压无内压全满流全满流低内压低内压圆形管圆形管异形管异形管全满流全满流高内压高内压圆形管