内容简介
与其他运输媒介相比，埋地管线的危险性较低，对环境的破坏性也较小。管道能避免运送产品蒸发到大气中，减少污染，通常可减少运送产品的损失和损害。埋地管道的结构力学很复杂，这体现于土壤和管道质检的相互作用，二者有着迥然相异的性质。土壤埋设特性的不精确往往高到无法进行复杂的分析。本书集美国数十年研究成果，重点阐述管道力学原理的专著。本书详细介绍了管道的变形、管土作用、管道应力、管环刚度、管环稳定性、管纵向力学等基础理论和机理研究，为读者完整地呈现了理论计算过程和背景知识。本书还提供了计算案例，以及设计了计算题及解答。通过学习此书，可快速而清晰地掌握管道力学的基本知识、设计理论以及理论应用。
目录
第 １ 章 绪论 １
第 ２ 章 初步管环设计 １０
第 ３ 章 管环变形 １７
第 ４ 章 土力学 ２４
第 ５ 章 管道力学 ３８
第 ６ 章 管环应力 ４７
第 ７ 章 管环挠度 ５８
第 ８ 章 管环刚度 ６５
第 ９ 章 非圆截面 ７０
第１０章 管环稳定性 ７７
第１１章 外包柔性管道 ９３
第１２章 刚性管 １０６
第１３章 最小覆土厚度 １１５
第１４章 纵向力学 １２７
第１５章 推力约束 １４２
第１６章 埋设土壤 １５５
第１７章 平行管道及管沟 １６５
第１８章 特殊管段 １７４
第１９章 应力分析 １８９
第２０章 塑料管 ２１５
第２１章 外部静水压力 ２２６
第２２章 埋地储罐及储舱 ２３２
第２３章 上浮 ２５０
第２４章 埋地管道及储罐泄漏 ２５６
第２５章 大跨度结构 ２６７
第２６章 非圆内衬和涂层 ２７２
第２７章 立管 ２８９
第２８章 埋地构筑物的有限元法分析 ３０１
第２９章 有限元分析在埋地管道中的应用 ３０９
第３０章 埋地管道和储罐的经济性 ３２０
附录Ａ 卡氏方程 ３２７
附录Ｂ 管环挠度公式的修正 ３３４
附录Ｃ 相似性 ３３８
附录Ｄ 简史 ３４１
附录Ｅ 应力分析 ３４４
附录Ｆ 应变能分析 ３４８
前言/序言
埋地管道作为“地下生命线”,是保障城镇安全稳定运行的重要基础设施。埋地管道的历史可追溯到石器时代，发展至今，埋地管已由最早的石块或砖块构成到金属、塑料、混凝土等多种材料建造。据统计，目前我国的地下管道总里程已达数百万千米，但事故率较高，其中给水等压力管道事故多为自身结构性隐患引起；同时埋地管道结构为土壤与管道之间共同作用，较难进行准确、复杂的力学分析。在此背景下，引进翻译一本管道结构力学方面的经典著作就具有非常重要的意义。
《埋地管道结构力学》(STRUCTURAL MECHANICS OF BURIED PIPES)是一本针对埋地管道设施设计人员的教材类著作，重点阐述工程力学的基本原理和基础科学原理，对埋地管道结构设计具有重要的指导意义。该书作者是美国犹他州立大学的雷诺·金·沃特金斯教授和洛伦·路纳·安德森教授。沃特金斯教授作为埋地管道研究和工程领域的最具影响力的权威人物，对地下管道和基础设施技术的研究和教育做出了重大贡献，是管道工程领域备受尊敬的教育者和研究者；安德森教授是著名的岩土工程专家，世界级的土壤滑坡和风险分析顾问。
本著作由上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司(以下简称上海市政总院)组织翻译。上海市政总院是我国最早成立的市政设计院之一，首批国家工程设计综合资质甲级院，工程设计覆盖基础设施建设行业的各个领域，完成涉及地下管线的工程项目累计万余项，在管道工程领域有着丰富的工程设计与实践经验。翻译组团队成员长期从事市政给排水埋地管道的结构设计与计算分析工作，具有较高的专业技术水平。本书为专业著作且篇幅较大，翻译工作前后历时四年，在此对翻译组成员的辛苦工作表示感谢；本书翻译工作需要完全忠实于原文原意，同时考虑到美国标准规范的计量单位仍采用英制，因此在翻译中仍保留英制单位不作换算。翻译内容难免有疏漏和不足之处，也恳请读者批评指正。
本书在翻译过程中得到了上海市政总院各级领导和行业专家的支持和指导，并以致谢!
《埋地管道结构力学》翻译组
上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司
二○二五年三月
