astАрхитектура, строительство, транспортArchitecture, Construction, Transport2782-232X2713-0770Industrial University of Tyumen10.31660/2782-232X-2022-2-47-57ast-69Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCONSTRUCTIONСвободные колебания тонкостенного двухслойного трубопровода с учетом влияния продольной сжимающей силы при полуподземной прокладкеFree vibrations of a thin-walled two-layer pipeline, taking into account the effect of the longitudinal compressive force in a semi-underground layingСоколовВ. Г.SokolovV. G.

Соколов Владимир Григорьевич, д. т. н., доцент, профессор кафедры строительной механики

Тюмень

Vladimir G. Sokolov, Doctor of Engineering, Associate Professor, Professor at the Department of Structural Mechanics

Tyumen

sokolovvg@tyuiu.ruРазовИ. О.RazovI. O.

Разов Игорь Олегович, к. т. н., доцент, заведующий кафедрой строительной механики

Тюмень

Igor’ O. Razov, Candidate of Engineering, Associate Professor, Head at the Department of Structural Mechanics

Tyumen

azovio@tyuiu.ruЛободенкоЕ. И.LobodenkoE. I.

Лободенко Елена Ивановна, к. ф.-м. н., доцент кафедры строительной механики

Тюмень

Elena I. Lobodenko, Candidate of Physics and Mathematics, Associate Professor at the Department of Structural Mechanics

Tyumen

lobodenkoei@tyuiu.ruВолынецС. И.VolynetsS. I.

Волынец Святослав Игоревич, ассистент кафедры строительных конструкций

Тюмень

Svyatoslav I. Volynets, Assistent at the Department of Building Constructions

Tyumen

volynetssi@tyuiu.ruТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation202228062022024757Copyright © Соколов В.Г., Разов И.О., Лободенко Е.И., Волынец С.И., 20222022Соколов В.Г., Разов И.О., Лободенко Е.И., Волынец С.И.Sokolov V.G., Razov I.O., Lobodenko E.I., Volynets S.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ast.tyuiu.ru/jour/article/view/69

В статье рассмотрена цилиндрическая двухслойная оболочка, подверженная действию продольной сжимающей силы. В качестве расчетной схемы принята неоднородная цилиндрическая двухслойная оболочка конечной длины, состоящая из стальной трубы и защитного железобетонного слоя. На основании использования допущений полубезмоментной теории оболочек получено уравнение движения оболочки в усилиях и перемещениях. C учетом допущений полубезмоментной теории цилиндрических оболочек сформирована и решена система дифференциальных уравнений, получено решение по определению частоты свободных колебаний с учетом влияния внутреннего рабочего давления, неоднородного давления грунта на стенку трубы и продольной сжимающей силы.

The article considers a cylindrical twolayer shell subjected to a longitudinal compressive force. An inhomogeneous cylindrical two-layer shell of finite length, consisting of a steel pipe and a protective reinforced concrete layer, was adopted as the calculation scheme. Based on the use of the assumptions of the theory of shells by Vasiliy Z. Vlasov, the equation of motion of the shell in efforts and displacements was obtained. A system of differential equations has been formed and solved taking into account the assumptions of this theory of cylindrical shells, the solution for determining the frequency of free vibrations taking into account the effect of internal working pressure, inhomogeneous ground pressure on the pipe wall and a longitudinal compressive force has been obtained.

неоднородная оболочкадвухслойная оболочкасобственные колебаниямагистральный газопроводтонкостенная оболочкаinhomogeneous shelltwo-layer shellnatural vibrationsmain gas pipelinethin-walled shellИсследование выполнено при финансовой поддержке Гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук МК-2681.2022.4 «Аналитические методы определения динамических характеристик тонкостенных трубопроводов большого диаметра в среде "труба – грунт" при стационарных и нестационарных воздействиях».The research was supported financially by the Grant of the President of the Russian Federation for state support of young Russian scientists - candidates of sciences MK2681.2022.4 "Analytical methods for determining the dynamic characteristics of the thin-walled pipelines of large diameter in the "pipe-soil" environment under stationary and non-stationary effects".ReferencesАксельрад, Э. Л. К теории неоднородных изотропных оболочек / Э. Л. Аксельрад. – Текст : непосредственный // Известия Академии наук СССР. Отделение технических наук. Механика и машиностроение. – 1958. – № 6. – С. 56–62.Aksel'rad, E. L. (1958). K teorii neodnorodnykh izotropnykh obolochek. Izvestiya Akademii nauk SSSR. Otdelenie tekhnicheskikh nauk. Mekhanika i mashinostroenie, (6), pp. 56-62. (In Russian).Ильин, В. П. К расчету криволинейных биметаллических труб / В. П. Ильин. – Текст : непосредственный // Известия Академии наук СССР. Механика твердого тела. – 1973. – № 5. – С. 154–156.Il'in, V. P. (1973). K raschetu krivolineynykh bimetallicheskikh trub. Izvestiya Akademii nauk SSSR. Mekhanika tverdogo tela, (5), pp. 154-156. (In Russian).Королев, В. И. Упругопластические деформации оболочек / В. И. Королев. – Москва : Машиностроение, 1971. – 300 с. – Текст : непосредственный.Korolev, V. I. (1971). Uprugoplasticheskie deformatsii obolochek. Moscow, Mashinostroenie Publ., 300 p. (In Russian).Власов, В. З. Общая теория оболочек и ее приложения в технике / В. З. Власов. – Москва – Ленинград : Гостехиздат, 1949. – 784 с. – Текст : непосредственный.Vlasov, V. Z. (1949). Obshchaya teoriya obolochek i ee prilozheniya v tekhnike. Moscow, Leningrad, Gostekhizdat Publ., 784 p. (In Russian).Емельянов, Л. М. К расчету устойчивости круглоцилиндрических подземных труб / Л. М. Емельянов. – Текст : непосредственный // Доклады Тимирязевской сельскохозяйственной академии. – 1961. – Вып. 67. – С. 319–324.Emel'yanov, L. M. (1961). K raschetu ustoychivosti kruglotsilindricheskikh podzemnykh trub. Doklady Timiryazevskoy sel'skokhozyaystvennoy akademii, (67), pp. 319-324. (In Russian).Соколов, В. Г. Свободные колебания наземных газопроводов, обжатых продольной силой, с учетом упругого основания грунта. – Текст : непосредственный / В. Г. Соколов, И. О. Разов // Вестник гражданских инженеров. – 2013. – № 1 (36). – С. 29–31.Sokolov, V. G., & Razov, I. O. (2013). Free vibrations of land gas pipelines compressed by longitudinal force taking into account the elastic base of soil. Bulletin of Civil Engineers Journal [Vestnik Grazhdanskih Inzhenerov], (1(36)), pp. 29-31. (In Russian).Болотин, В. В. Конечные деформации гибких трубопроводов / В. В. Болотин. – Текст : непосредственный // Труды Московского энергетического института. – 1956. – Вып. 19. – С. 272–291.Bolotin, V. V. (1956). Konechnye deformatsii gibkikh truboprovodov. Trudy Moskovskogo energeticheskogo instituta, (19), pp. 272-291. (In Russian).Болотин, В. В. Колебания и устойчивость упругой цилиндрической оболочки в потоке сжимаемой жидкости / В. В. Болотин. – Текст : непосредственный // Инженерный сборник. – 1956. – Т. 24. – С. 3–16.Bolotin, V. V. (1956). Kolebaniya i ustoychivost' uprugoy tsilindricheskoy obolochki v potoke szhimaemoy zhidkosti. Inzhenernyy sbornik, (24), pp. 3-16. (In Russian).Аксельрад, Э. Л. Расчет трубопроводов / Э. Л. Аксельрад, В. П. Ильин. – Ленинград : Машиностроение, 1972. – 240 с.Aksel'rad, E. L., & Il'in, V. P. (1972). Raschet truboprovodov. Leningrad, Mashinostroenie Publ., 240 p. (In Russian).Ильин, В. П. О применении полубезмоментной теории к определению частот свободных колебаний круговой цилиндрической оболочки / В. П. Ильин, О. Б. Халецкая. – Текст : непосредственный // Исследования по расчету строительных конструкций / Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР, Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-строительный институт. – Ленинград, 1974. – № 89. – С. 49–60.Il'in, V. P., & Khaletskaya, O. B. (1974). O primenenii polubezmomentnoy teorii k opredeleniyu chastot svobodnykh kolebaniy krugovoy tsilindricheskoy obolochki. Issledovaniya po raschetu stroitel'nykh konstruktsiy, Leningrad, (89), pp. 49-60. (In Russian).Соколов, В. Г. Свободные колебания неоднородных тонких цилиндрических оболочек, заглубленных в грунт / В. Г. Соколов, И. О. Разов, С. И. Волынец. – Текст : непосредственный // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». – 2021. – № 1 (46). – С. 190–195.Sokolov, V. G., Razov I. O., & Volynets, S. I. (2021). Free oscillations of heterogeneous thin cylinder ground-embedded shells. Nauchno-tekhnicheskiy sbornik Vesti gazovoy nauki, (1(46)), pp. 190-195. (In Russian).

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