vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2021-23-2-133-145vestniktgasu-977Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙENGINEERING AND CONSTRUCTION OF ROADS, SUBWAYS, AIRDROMES, AND TUNNELSО динамической устойчивости речных подводных переходов магистральных трубопроводовDynamic stability of submerged pipelinesХижняковВ. И.KhizhnyakovV. I.

Хижняков Валентин Игнатьевич, докт. техн. наук, профессор

Томск, пл. Соляная, 2

Valentin I. Khizhnyakov, DSc, Professor

Tomsk, Solyanaya Sq., 2

val@tpu.ruНегодинА. В.NegodinA. V.

Негодин Александр Викторович, ст. преподаватель

Томск, пл. Соляная, 2

Aleksandr V. Negodin, Senir Lecturer

Tomsk, Solyanaya Sq., 2

Semerka.82@mail.ruБакшанскийР. Ю.BakshanskiiR. Yu.

Бакшанский Роман Юрьевич, студент

Томск, пл. Соляная, 2

Roman Yu. Bakshanskii, Student

Tomsk, Solyanaya Sq., 2

rbakshanskiy@mail.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202130042021232133145Copyright © Хижняков В.И., Негодин А.В., Бакшанский Р.Ю., 20212021Хижняков В.И., Негодин А.В., Бакшанский Р.Ю.Khizhnyakov V.I., Negodin A.V., Bakshanskii R.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/977

Рассмотрены условия динамической устойчивости подводных переходов магистральных трубопроводов при наличии оголений и провисов в зависимости от жесткости трубы и скорости речного потока. Рассчитаны частоты гидродинамической силы и собственных колебаний трубопровода при фактической и критической длине провиса трубопровода. Установлено, что частота внешней гидродинамической силы, действующей на трубопровод в условиях, когда длина провиса соответствует критической, совпадает с частотой собственных колебаний. Показано, что потеря устойчивости подводных переходов происходит в резонансной области колебания трубопровода за счет усиливающего действия переменной гидродинамической силы.

The paper considers the dynamic stability of submerged pipelines with denudation and sagging depending on their stiffness and the river flow rate. The hydrodynamic force frequency and natural vibrations of the pipeline are calculated at the actual and critical length of the pipeline sagging. It is shown that the frequency of the external hydrodynamic force applied to the sagged pipeline with the length corresponding to the critical, coincides with the frequency of natural vibrations. It is found that the loss of stability of submerged pipelines occurs in the resonant region of the pipeline vibration due to the increased variable hydrodynamic force.

динамическая устойчивостьмагистральные трубопроводыподводные переходыгидродинамическая силапродольная силамомент инерциижесткость трубычастота колебанийгофрывмятинытрещиныdynamic stabilitysubmerged pipelineshydrodynamic forcelongitudinal forceinertia momentpipe stiffnessvibration frequencycorrugationsdentscracksReferencesБородавкин П.П., Березин В.Л., Шадрин О.Б. Подводные трубопроводы. Москва: Недра. 1979. 415 с.Borodavkin P.P., Berezin V.L., Shadrin O.B. Podvodnye truboprovody [Underwater pipelines]. Moscow: Nedra, 1979. 84 p. (rus)Клаф Р., Пензиен Дж. Динамика сооружений : пер. с англ. Москва : Стройиздат, 1979. 319 с.Clough R.W., Penzien J. Dinamika sooruzhenii [Dynamics of structures]. Moscow: Stroiizdat, 1979. 320 p. (transl. from Engl.)Стандарт ассоциации СА 03-003-07. Расчеты на прочность и вибрацию стальных технологических трубопроводов. Москва, 2007. С. 64.Standart assotsiatsii SA 03-003-07. Raschety na prochnost' i vibratsiyu stal'nykh tekhnologicheskikh truboprovodov [SA 03-003-07 Standard Association. Strength and vibration analysis of steel pipelines]. Moscow, 2007.64 p. (rus)Дроздов Е.В. Теоретические исследования эффективности применения универсальных защитных бетонных матов (УГЗБМ) для защиты подводных трубопроводов. Гидравлические расчеты. Воронеж, 2010. 18 с.Drozdov E.V. Teoreticheskie issledovaniya effektivnosti primeneniya universal'nykh zashchitnykh betonnykh matov dlya zashchity podvodnykh truboprovodov. Gidravlicheskie raschety [Theoretical studies of effective use of universal protective concrete mats for underwater pipelines. Hydraulic analysis]. Voronezh, 2010. 18 p. (rus)Быков Л.И., Мустафин Ф.М. и др. Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов. Санкт-Петербург : Недра, 2005. 102 с.Bykov L.I., Mustafin F.M., et al. Tipovye raschety pri sooruzhenii i remonte gazonefteprovodov [Standard calculations for construction and repair of gas and oil pipelines]. Saint-Petersburg: Nedra, 2005. 102 p. (rus)Мангус К. Колебания: Введение в исследование колебательных систем : пер. с нем. Москва : Мир, 1982. 304 с.Magnus K. Kolebaniya: Vvedenie v issledovanie kolebatel'nykh sistem [Schwingungen: eine Einführung in die theoretische Behandlung von Schwingungsproblemen]. Moscow: Mir, 1982. 304 p. (transl. from Germ.)Хижняков В.И., Негодин А.В., Шелков В.А., Тоз А.Н. Особенности проектирования и строительства линейной части магистральных нефтегазопроводов на заболоченных участках трассы // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2020. № 6. С. 167–176.Khizhnyakov V.I., Negodin A.V., Shelkov V.A., Toz A.N. Osobennosti proektirovaniya i stroitel''stva lineinoi chasti magistral''nykh neftegazoprovodov na zabolochennykh uchastkakh trassy [Design and construction of linear main pipeline on water-logged grounds]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta – Journal of Construction and Architecture. 2020. V. 22. No. 6. Pp. 167–176. (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.