: hệ số không đẳng hướng;
2.Mô hình hoá liên kết theo sơ đồ khớp
Để đơn giản cho tính toán và thiên về an toàn, có thể coi như ống có hai đầu liên kết khớp.
Mô hình này có thể chấp nhận nếu ống có đường kính nhỏ và nhịp dài, nền yếu (độ cứng nhỏ). Khi đó ứng suất do lực đứng và lực ngang xuất hiện ở giữa ống. Mô hình liên kết khớp cho kết quả ứng suất lớn hơn nên thiên về an toàn. Sơ đồ này cũng rất đơn giản và thuận tiện cho tính toán.
Hình 3.7-Mô hình liên kết khớp
Với sơ đồ tính này, tần số dao động riêng cơ bản của nhịp ống có thể được tính gần đúng theo công thức của DnV [7] như sau:
( 3.11) trong đó:
- hệ số điều kiện biên;
- mô đun đàn hồi của thép;
- mô men quán tính của tiết diện thép;
- hệ số độ cứng do lớp bọc bêtông
- chiều dài nhịp hữu hiệu;
- khối lượng hữu hiệu bao gồm khối lượng ống, lượng nước kèm và khối lượng chất lỏng, khí bên trong;
D - đường kính ngoài của ống có kể đến lớp bọc;
( 3.12)
- độ võng tĩnh, thông thường được bỏ qua cho hướng dòng và được giới hạn là 4D;
- lực dọc trục hữu hiệu (nhận giá trị âm khi nén). Mô men uốn tĩnh có thể được tính bằng:
( 3.13)
trong đó:
- biểu diễn tải trọng, hay trọng lượng trong nước của đường ống theo hướng thẳng đứng (vuông góc với dòng) và/hoặc tải trọng cản nhớt ở hướng ngang (theo hướng dòng);
- hệ số điều kiện biên.
Bảng 3.9-Các hệ số điều kiện biên cho liên kết ống – đất nền
Khớp - khớp Ngàm - ngàm Nhịp đơn trên đáy biển
1,57 3,56 3,56
1,00 0,25 0,25
0,8 0,2 0,4
1/8 1/12 vai nhịp: , giữa nhịp: 8,6