CHƯƠNG V : CÁC BƯỚC TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH ĐƯỜNG ỐNG
5.5.3.1. Bài toán tĩnh
Chiều dài nhịp treo cho phép sẽ được xác định từ giới hạn momen uốn cho phép đối với ống, mô men lớn nhất trong nhịp treo được xác định dựa trên: lực ngang lớn nhất tác dụng lên nhịp treo, trọng lượng bản thân nhịp, lực dọc trục biểu kiến trong ống, hệ số độ cứng của bê tông và chiều dài nhịp;
Tính tốn bài tốn tĩnh tuân theo tiêu chuẩn DNV RP F105 và sử dụng phần mềm Mathcad.
64 Chiều dài nhịp treo cho phép trong bài toán động sẽ được xác định bằng việc xem xét sự dung động dịng xốy sau ống do sự tác động trực tiếp của sóng và dịng chảy lên ống, và tần số dao động riêng của nhịp ống. Sự dung động của ống nguyên nhân là do chu kỳ xoáy đổ của dịng chảy. Mỗi dịng xốy đó gây ra phản ứng xung lực và do đó làm cho ống bị lệch đi. Nếu như xuất hiện hiện tượng cộng hưởng giữa chu kì dao động riêng của nhịp và chu kì của dao động cưỡng bức (chu kì dao động của dịng xốy), kết quả là làm biên độ dao động của nhịp ống tăng cao. Trong trường hợp mà sóng là trội hơn so với dịng chảy, ứng suất có tính chất chu kì do sự tác động trực tiếp của tải trong sóng có thể gây ra phá hoại mỏi cho nhịp ống;
Phân tích nhịp treo động sẽ được thực hiện cơ bản theo các tiêu chuẩn sau : + Tiêu chuẩn kiểm tra mỏi;
+ Tiêu chuẩn theo trạng thái giới hạn cực hạn;
Việc tính tốn phân tích lựa chọn tuyến được thực hiện bằng phần mềm Mathcad.
5.6 TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH ĐƯỜNG ỐNG BIỂN
5.6.1. Mất ổn định lan truyền 5.6.1.1. Hiện tượng
Hiện tượng này được mơ tả là dưới áp suất ngồi cao nhất định, nếu trên đường ống đã có 1 điểm mất ổn định cục bộ, thì vết lõm sẽ lan truyền sang các điểm lân cận dọc theo tuyên ống. Khi xảy ra hiện tượng này, đường ống bị phá hủy trên chiều dài lớn, gây tổn thất đáng kể và khó khắc phục cho cơng trình.
Với đường ống cho trước cần tính tốn xác định áp lực ngoài gây ra mất ổn định lan truyền. So sánh với áp lực ngoài thực tế tại địa điểm xây dựng, nếu áp lực ngoài nhỏ hơn áp lực gây mất ổn định lan truyền là an toàn.
65 Theo quy phạm DnV OS F101 -2000, điều kiện để không mất ổn định lan truyền
đường ống là : . pr e m SC p p Trong đó :
+ pe : áp lực bên ngoài : Pe = (do + d1 + d2 + *Hmax) o d (m) -là độ sâu nước thấp nhất.
o d1 (m) - là biên độ triều;
o d2 (m) - là chiều cao nước dâng; o Hmax -Chiều cao sóng lớn nhất
+ ppr : áp lực tới hạn khi mất ổn định lan truyền 2 2,5 35. . .( ) pr y fab t p f D
+ Các thông số fy,fab ,t2, D,m ,SC được xác định như trong phần tính tốn kiểm tra ổn định đàn hồi của đườn ống .
5.6.2. Mất ổn định vị trí tuyến ống 5.6.2.1. Hiện tượng
Trong quá trình vận hành đường ống luôn chịu tác động của điều kiện môi trường như sóng, dịng chảy, sự vận chuyển của các dịng cát hay dòng bùn, đặc biệt là lực đẩy nổi. Những tác động này làm cho đường ống có xu hướng bị dịch chuyển dưới đáy biển, trôi dạt đường ống và có thể bị phá hủy đường ống do quá ứng suất.
Để đường ống vận hành an tồn cần thiết kế sao cho đườn ống khơng dịch chuyển
khỏi vị trí của nó, hoặc nếu có thì nằm trong giới hạn cho phép. Do đó việc tính tốn ổn định vị trí là nhiệm vụ quan trọng trong thiết kế đường ống, công việc tính tốn nhằm tìm ra trọng lượng u cầu của đường ống để ống ổn định dưới đáy biển trong suốt thời gian vận hành.