glif说明剖析.docx

1、glif说明剖析目录第一章 概 述 第二章 程序工况说明 第三章 输入数据文件 题头记录 弯单元记法记录(-l) 弯单元记录(0) 直单元记录(l) 直单元（异径三通支管、接管座）记录(2) 直单元（三通主管）记录(3) 刚性件记录(4) 大小头记录(5)(同心大小头) 给定单元刚度矩阵记录(6) 节点编号记录(10) 管端焊点应力增强系数记录（12） 给定支吊架作用工况记录(40) 刚性支吊架刚度记录(41) 刚性件刚度系数记录(42) 蒸汽管道结构荷载记录(43) 辅助输出文件记录(44) 应力输出控制记录(45) 截面特性记录(60，61) 弯管附加记录(62) 材料特性记录(70，77

2、，79) 材料名称记录(71) 介质特性记录(90，97，99) 水平荷截(地震、风)方向记录(81) 地震系数记录(82) 风荷裁受风截面记录(83) 风压记录(84) 风荷载标高系数记录(85) 给定原点坐标记录(100) 附加荷载点记录(210) 偶然荷载点记录(215) 给定位移点记录(220) 管道端点热位移记录(230) 管道端点地震位移记录(236) 管道端点超温位移记录(237) 冷紧对口点记录(240) 冷紧对口点记录(241) 坐标校核点记录(250) 给定弹簧荷载记录(260) 点的附加输出记录(290) 给定应力增强系数记录(300) 三通点记录(310，320，330

3、，340) 三通点记录(350) 三通点记录(360，370) 管接座点记录(390) 输入文件结束标识 第四章 输出文件说明 PIPE DATA 管道数据表 PIPE PARAMETERS 管道参数表 REACTION OF PIPING ON ANCHORS CASE No:1 管端推力表 REACTION OF PIPING ON ANCHORS (WORK-INITIAL) CASE No:2 初热推力表 REACTION OF PIPING ON ANCHORS (COLD-RELEASE) CASE No:3 松冷推力表 CW-DISPLACEMENT(cold/work stat

4、us) 支吊架节点位移、弹簧类型表 STRUCTURE LOAD OF RESTRAINTS 支吊架节点荷载表 COLD SPRING JOINT 冷紧对口点表 REACTION OF PIPING ON ANCHORS (COLD-INITIAL) CASE No:4 初冷推力表 TATOL MAX STRESS TABLE 最大应力表 DISPLACEMENT OF RESTRAINTS CASE No:5 支吊架节点位移表 LOAD OF RESTRAINTS CASE No:5 支吊架节点荷载表 REACTION OF PIPING ON ANCHORS CASE No:5 管端推力表

5、 DISPLACEMENT OF RESTRAINTS CASE No:6 支吊架节点位移表 LOAD OF RESTRAINTS CASE No:6 支吊架节点荷载表 REACTION OF PIPING ON ANCHORS CASE No:6 管端推力表 DISPLACEMENT OF RESTRAINTS CASE No:8 支吊架节点位移表 LOAD OF RESTRAINTS CASE No:8 支吊架节点荷载表 REACTION OF PIPING ON ANCHORS CASE No:8 管端推力表 LOAD OF RESTRAINTS CASE No:9 支吊架节点荷载表 R

6、EACTION OF PIPING ON ANCHORS CASE No:10 管端推力表 错误信息表 分析结果中几个应注意的问题 第五章 辅助文件 第六章 例 题 第一章 概 述本程序吸取了国内管道应力计算程序和美国2010应力计算管道程序的优点，采用结构程序设计方法开发的符合火力发电厂汽水管道应力计算技术规定（）管道应力计算程序。1.1 功 能程序计及了内压，自重，外部荷载，热胀，设备接口附加位移，冷紧，安全阀排放产生的荷载，以及风载，静力地震荷载等。既能对持续荷载，又能对临时荷载，偶然荷载进行分析计算。程序可对正常运行条件下的热状态、冷状态，由热至冷及由冷至热状态进行计算，其中对冷状态考

7、虑了管道运行初期和应变达到自均衡后两种情况。程序可对水压试验工况进行分析计算。程序可对异常运行条件下的安全门排放荷载、风载、静力地震等荷载的静分析计算。本程序可使管道结构分析和应力验算更趋于精细和合理，提高了管道投资的经济性和运行的安全性。1.2 特 点程序编制按功能采用模块型结构，使其可读性和可维护性好，尽量用标准语言而避免采用依赖于机型和硬件的特殊语句，使程序可移植性好。程序功能强，使用简便。程序对管道的结构形式没限制，按管道的设计模型组织数据文件，为CAD绘图部分创造了良好的条件。输入灵活易学，输出集中简明。输人数据，输出成果的单位可分别选取为工程制或国家法定单位制。程序应力验算符合我国

8、应规 SDGJ6-90标准为使用户计算方便，易于掌握。程序按定工况进行组织可自动检查出一部分输人数据错误，减少对错误题目进行运算的可能性，节省时间和费用。1.3 计算内容a、管道在工作状态下，由持续荷载(即内压、重量等)作用下产生的应力进行验算，计算持续荷载对设备(或端点)的推力。b、管道在运行初期工作状态下，计算管道约束装置的荷载及管道对设备(或端点)的推力。考虑自重，热膨胀，有效冷紧和端点附加位移的影响。c、管道应变自均衡后在冷状态下，计算管道刚性约束装置的荷载及对设备(或端点)的推力。d、管道由冷状态到工作状态的热位移的计算，按管道沿坐标轴的全补偿值和钢材在20时的弹性模量计算，并考虑弹

9、簧附加力的影响。e、管道热膨胀应力范围的验算。f、管道在运行初期冷状态下，计算管道约束装置的荷载及对设备(或端点)的推力。g、管道由于冷紧和弹簧附加力作用下的冷位移的计算。以其作为管道约束装置安装调整的一个依据。h、根据各弹簧约束点的热位移和分配荷载选择其弹簧，井给出弹簧绝对压缩值。i、对于弹性约束可改变分配荷载。k、倾斜管上可设置导向约束装置。1、直元件可给定单元座标系下的刚度矩阵。m、对于弹性约束点可给定弹簧约束装置型式(含弹簧号，串并联数和约束方向)及弹簧的绝对压缩值。n、持续荷载， 临时荷载同时作用下产生的应力进行验算。o、持续荷载， 临时荷载同时作用下，计算管道约柬装置的荷载及对设备

10、(或端点)的推力。p、持续荷载，偶然荷载同时作用下产生的应力验算。q.持续荷载，偶然荷载同时作用下计算管道约束装置的荷载及对设备(或端点)的推力。r、弹性约束装置，部分刚性约束装置结构荷载参考值的计算。1.4 适用范围本程序适用于以底碳钢、低合金钢和高铬钢为管材的火力发电厂汽水管的强度计算。本程序所计算的管道系统限于在线弹性和小变形范围内。程序不限制管道的形状，可计算单分支，树形多分支以及环形结构。管系端点可为自由点，约束点(部分约束或全约束)，附加位移点。管系的起始点必须为固定端点。对于管系中的刚性约束，可允许或不允许在其约束方向有一定的位移或转角。管道计算模型数据应控制在下列范围内：a、计

11、算工况数=10b、弹性支吊架给定荷载点数400c、单元数1000d、三通数50e、已知位移端点数50f、冷紧点数50G. 校核座标点数50h、外部荷载点数50i、给定位移点数50j、给定荷载弹性约束点数501.5 基本假定完全弹性假定，认为管系完全由弹性材料组成，服从虎克定律。连续性假定，认为管道材料由连续介质组成，材料的物理量，能够用位置座标的连续函数来表示。均匀性假定，认为整个材料具有相同的弹性性质。各向同性假定，认为材料内任一点的弹性性质，在各方向都是相同的。小变形假定，认为管道在外载作用下而产生的变形，与管道的尺寸规格相比是微小的。在进行管道静力计算时，管道材料应符合上述基本假定。1.

12、6 程序定义l、一般定义力广义力(力向量，力矩向量)位移广义位移(线位移，角位移)数据项由连续的字母数字组成记录由一行若干个数据项组成。文件是若干个记录的集合。2、荷载定义持续荷载由压力、管道、管道零部件、阀门，保温结构材料重量等引起的荷载。临时荷载试验时的水量荷载。偶然荷载安全阀排放荷载，风荷载、静力地震荷载、汽水锤荷载等。3、结构定义单元独立填写结构尺寸的元件(直元件、弯元件、阀门元件等)。端点管系内只与一个单元相接的点。固定点管系中由中间固定装置限制六个方向自由度的点。节点单元与单元的交接点连接点三个或三个以上元件的相交点约束点管系中装有约束装置的节点管段由计算者编号的节点间的单元组成，

13、先编号点为其始端，后编号点为其末端。分支端点与连接点间，连接点与连接点间，连接点与固定点间，固定点与固定点间，固定点与端点间的管道单元组成，可能为一个单元或多个单元的集合。管系统一进行结构分析计算的分支的集合。可由一个分支或多个分支组成。尺寸标法有两种计法，一种为直单元长度不含弯单元弯曲半径(图 l)。另一种为直单元长度含弯单元弯曲半径(图2)_4、座标定义总体座标系管系中所有单元都遵守的统一座标单元座标系只针对单元本身的座标系。设管系总体座标系为 XYZ，单元座标系为 X1Y1Z1。与管道走向相同， yz轴平行于 x1一y平面且与 x1轴正交与 y轴平行时，y1轴与 x轴平行且与 x1轴正交

14、(图3)1.7 其它辅助工具软件本软件在电力系统内应用较广，各院的使用人员为本软件配套了一些工具软件，使其应用范围更加广泛，互相支持形成了应用软件系统。下面简单介绍一下几个这种软件。l、材料统计该程序是江苏院编制的，主要功能是交互式统计材料，也可读取本程序的原始数据文件进行材料统计并生成报表。2、数据检查由于本程序是专用应力分析软件因此开发时不可能用很大的篇幅去作数据的全面检查，为此广东院专门开发了原始数据检错软件，该软件能够检查出大多数数据错误。为用户创造良好的应用条件。3、管道及支吊架一体化设计软件包该软件是东北院，机务处，张越开发的，该软件能由本软件原始数据生成管线立体图也可由分析成果文

15、件生成立体图，平断面图，支吊架图，并有交互式修改功能和相应的表格(以 AUTOCAD为支撑)。管道设计软件该软件是华北院，与专业软件公司联合开发的，该软件能进行三维管道设计，并可以和其软件包中其他专业软件建立的模型合并（如：土建结构，设备等），进行碰撞检查，与本计算软件有输入输出接口，实现了设计计算一体化（既可由图形直接进行计算也可由计算数据生成图形）。具有从模型中抽出ISO图，平断面图的功能。进行材料统计并生成报表的功能。 (以MICROSTATION为支撑)。4、输出数据处理该软件是由东北院开发的。可由本软件生成的辅助输出文件进行数据处理、可进行查询(可查询某工况下某点的力、内力、位移、应

16、力推力等)。检索(检索架点最大的应力，反力、位移等)。计算(可算固定支架等的结构荷载，计算最小保证坡度、偏装等)。报警(向上的支反力、弹性支吊架位移很小，位移尺寸大等)，报表等功能。4、输入输出数据处理该软件是由江苏院开发的。可辅助用户方便的生成原始数据并可由本软件生成的辅助输出文件进行数据处理、可进行查询(可查询某工况下某点的力、内力、位移、应力推力等)。检索(检索架点最大的应力，反力、位移等)。计算(可算固定支架等的结构荷载，计算最小保证坡度、偏装等)。报警(向上的支反力、弹性支吊架位移很小，位移尺寸大等)，报表等功能。以上软件都可以在微机上运行。第二章 程序工况说明本程序按固定的十个工况

17、进行分析按不同条件分别计算组合。由于工况较多，用户在使用前有必要搞清工况的计算内容。下面对各个工况作一下必要说明。工况1：模拟管道运行状态，对选定的支吊架分配重量荷载并进行一次应力验算；其前提条件是热态吊零。为分配重量荷载将弹性支吊架刚度置为刚性支吊架刚度。计算内容：分配重量荷载、计算一次应力、分配重量荷载下的端点推力。工况2：模拟管道运行初期由冷到热的变化过程。此时将弹性支吊架的刚度置为零，不计自重，计入端点附加位移和2/3有效冷紧，计算结果叠加1工况分配的荷载。计算内容：支吊架的工作荷载、端点的初热推力。工况3：管道工作状态下由热到冷的变化过程。进行反复的弹簧选择计算，弹性支吊架的刚度置为

18、选出的弹簧刚度。不计自重，计入端点附加位移，进行二次应力验算。计算出的位移经反向输出即为热位移。计算内容：选弹簧、热位移、松冷推力及固定支架松冷荷载（发生松弛的管道才有）。工况4：模拟运行初期的冷态工况。此时将弹性支吊架的刚度置为零，计入弹簧附加力，不计自重，计入冷紧，计算结果叠加1工况分配的荷载。计算内容：冷位移，初冷推力，支吊架的安装荷载和结构荷载。工况5：弹性支吊架的刚度置为选出的弹簧刚度。不计自重，计入偶然荷载作用。计算的荷载、推力与2工况计算的荷载、推力叠加作为偶然荷载作用时的荷载、推力。计算的位移与3工况计算的位移叠加作为偶然荷载作用时的位移。计算的应力与1工况计算的一次应力叠加进

19、行偶然荷载作用时的应力计算与验算。计算内容：偶然荷载作用下的位移、推力、支吊架荷载、应力。工况6：弹性支吊架的刚度置为选出的弹簧刚度。不计自重，计入地震或风荷载作用。计算的荷载、推力与2工况计算的荷载、推力叠加作为地震或风荷载作用时的荷载、推力。计算的位移与3工况计算的位移叠加作为地震或风荷载作用时的位移。计算的应力与1工况计算的一次应力叠加进行地震或风荷载作用时的应力计算与验算。计算内容：地震或风荷载作用下的位移、推力、支吊架荷载、应力。工况7：弹性支吊架的刚度置为刚性支吊架刚度。计入自重，计入超温超压作用。进行超温超压时的应力计算与验算。计算内容：超温超压时的应力计算与验算。工况8：弹性支

20、吊架的刚度置为选出的弹簧刚度。不计自重，计入超温超压作用。计算的荷载、推力与2工况计算的荷载、推力叠加作为超温超压作用时的荷载、推力。计算的位移与3工况计算的位移叠加作为超温超压作用时的位移。计算的应力与3工况计算的热胀应力、7工况计算的应力叠加进行超温超压作用时的应力计算与验算。计算内容：超温超压作用下的位移、推力、支吊架荷载、应力。工况9：弹性支吊架的刚度置为刚性支吊架刚度。计入自重和水重。进行水压试验时的应力计算与验算。计算内容：水压试验时的应力计算与验算。工况10：弹性支吊架的刚度置为0。不计自重，计入冷紧作用。计算的荷载、推力与9工况计算的荷载、推力叠加作为水压试验时的荷载、推力。计

21、算的位移与3工况计算的位移叠加作为水压试验时的位移。计算内容：水压试验时的位移、推力、支吊架荷载。表2.1工况计算参数表工况EPTDLGWTH其它荷载1EttPj000GWG02Et00Tj-ToD2/3L0003Eot,200To-Tj-D00TH04Eo0000L0THL05EtKt00000TH排汽等6EtKt00Dd00TH风，地震7EcctPc000GWG超压8Ecct0Tc-TjDc00TH超温9EsstPs00GWsG水压试验10Es00L00水压试验 表2。2工况计算成果表工况应力位移约束点的荷载推力1一次应力-分配荷载自重推力2-工作荷载初热推力3二次应力热位移松冷荷载松冷推

22、力4-冷位移安装荷载初冷推力55+15+35+25+266+16+36+26+277-88+3+78+38+28+299-10-1010+910+9表2。3应力验算条件表工况应力验算条件1L1.0t ,t =PjDi22345678910表中符号： E 弹性模量 Et 设计温度下的弹性模量 Eo 20的弹性模量 Ec 超温下的弹性模量 Es 水压试验温度下的弹性模量 许用应力 t 设计温度下的基本许用应力 20 20的基本许用应力 =0 不进行应力验算 kt 用系数k修正的设计温度下的基本许用应力 ct 超温下的基本许用应力 P 压力 Pj 设计压力 Pc 超压压力 Ps 水压试验压力 P=0

23、 不计压力T温度 Tj 设计温度 To 20 Tc 超温温度 Ts 水压试验温度 T=0 不计温度变化 T温度变化 Tj-To 由热到冷的全温度变化 To-Tj 由冷到热的全温度变化 Tc-Tj 由热到超温的温度变化 D端点附加位移 D0 无端点附加位移 DD有端点附加位移 Dd 地震端点附加位移 Dc 由热到超温的端点附加位移 L冷紧 L0 无冷紧 LL 100%冷紧 L2/3L 2/3有效冷紧 GW 自重 GW=GW 有自重 GW=0 无自重 GW=GWs 自重加水重 TH 弹簧刚度 TH=G 弹簧刚度置为刚性 TH=0 弹簧刚度置为0 TH= TH 弹簧刚度置为选择的弹簧刚度 TH= T

24、HL 弹簧的附加力 其他符号 L 由于内压，自重和其它持续外载所产生的轴向应力之和。 E 热胀应力范围，按全补偿值和钢材在20时的弹性模量计算的， 热胀引起的合成力矩(N. mm)。 Do 管子外径( mm) Di 管子内径( mm) MA 由于自重和其它持续外载作用在管子横截面上的合成力矩( N， mm) W 管子截面抗弯矩( mm3) i 应力增强系数075il k 许用应力系数 当任何24 h连续运行时间内偶然荷载作用时间少于 10， K取115，小于1时 K取120。 安全阀或释放阀的反座推力，管内流量和压力的瞬时变 化及地震、风等偶然荷载作用在管子横截面上的合成力矩( N. mm)。

25、 f 应力范围的减小系数 预期电厂在运行年限内，系数 f与管道全温度周期性的 交变次数 N有关。 N2500时， f l N2500时， f478N -0.2。第三章 输入数据文件本程序的输人数据文件有种记录。一般可分为；控制记录(文件的前四个记录)。特性记录(60NC100)。结构记录(NC10)。节点记录(NC200)，辅助记录(40NC44)。一 l 弯单元记法记录0 弯单元记录l 直单元记录2，3 三通及插管坐单元记录4 刚性件记录5 大小头单元记录 6 给定单元刚度矩阵记录10 节点编号记录12 管端焊点应力增强系数记录40 给定支吊架作用工况记录41 给定支吊架刚度记录42 给定刚

26、性件刚度系数记录43 结构荷载中计入水荷载记录44 生成辅助输出文件记录45 辅加输出应力控制记录60，61截面特性记录62 弯单元附加记录70，71，77，79材料特性记录90，97，99 介质特性记录81 水平荷载方向记录82 地震系数记录 。83 风荷载受风截面记录84 风压记录85 风荷载标高系数记录100 给定原点坐标记录210 附加荷载点记录215 偶然荷载点(排汽反力等)记录220 给定位移点记录230 固定端热位移点记录236 固定端地震位移点记录237 固定端超温增加位移点记录240 冷紧对口点记录241 冷紧下料点记录250 坐标校核点记录260 给定荷载的弹性支吊点记录3

27、00370 三通点记录10,1,1,1文件结束标识题头记录记录形式：IIN， IOU， ICC ITH， KTH， RTHNRG， NPS， NPBf， RK5， RK6记录内容：IIN输入单位( I IN l工程制， IIN0法定单位制)10U输出单位( IOU l工程制，IOU0法定单位制)ICC坐标选择( ICC l X轴向上， ICC2 Y轴向上， ICC=3 Z轴向上)ITH弹簧种类(一般 ITH3即支吊架手册弹簧)KTH弹簧最大串联数(一般 KTH4)RTH弹簧荷载变化系数(一般 RTH035或025)NRG应规种类(NRG2即新应规 SDGJ690)NPS直管验算应力内点数(一般

28、 NPS)NPB弯管验算应力内点数(一般 NPB)f应力范围的减小系数( RSC1。0)RK55工况许用应力系数( RK5115或 RK5=120)RK66工况许用应力系数( RK6115或 RK6120)缺省：使用缺省值时，应将以上数据全部置9。9，9，99，9，99，9，99，9，9所取的缺省值为IIN l、 IOU0、ICC21TH3、 KTH4、RTH035NRG2、NPS5、NP86fl、RK512、RK612备注l、数据文件的前四条记录必须是这四条记录。2、坐标形式见图4，坐标系的选择须为右手系。3、ITH为弹簧种类的选取 ITH=1 老弹簧 ITH=2 管规弹簧 DLGJ2381 ITH3 支吊架手册弹簧 DZD839100 ITH