Resumen

TEIXEIRA, Paulo; GONZALEZ, Marco A.; GRACIANO, Carlos  y  VEGA-POSADA, Carlos A.. Un modelo mecánico para determinar el pandeo de levantamiento de tuberias submarinas enterradas. Rev.fac.ing.univ. Antioquia [online]. 2023, n.106, pp.47-55.  Epub 05-Jul-2023. ISSN 0120-6230.  https://doi.org/10.17533/udea.redin.20211061.

Las cargas térmicas en tuberías submarinas generan una carga de compresión axial que puede inducir pandeo en la tubería, lo cual podría causar fallas si no son consideradas durante el diseño. Las tuberías enterradas están restringidas a desplazamientos en todas las direcciones, lo que conduce a una alta carga de compresión en el eje longitudinal y hace que las tuberías sean más vulnerables al pandeo. Sin embargo, la cobertura del suelo restringe los movimientos laterales y verticales, aumentando la resistencia al pandeo. Si las tuberías enterradas bajo cargas térmicas no se pandean, se produce un estado de tensiones elevado cuando se combina con condiciones de alta presión. En este trabajo se propone un modelo mecánico simple para determinar la carga de pandeo axial de una tubería enterrada. El modelo se basa en una viga simplemente apoyada sometida a una carga transversal distribuida que representa la resistencia al levantamiento del suelo obtenida de un modelo de referencia, y una carga de compresión axial que representa la fuerza axial efectiva de acuerdo con las recomendaciones del DNV-RP-F110. Adicionalmente, el sistema tubería-suelo es analizado mediante un modelo no-lineal por elementos finitos para comparar los resultados obtenidos con la solución analítica. El modelo mecánico propuesto resuelve el problema obteniendo resultados consistentes con el análisis numérico, específicamente en dos parámetros principales evaluados: la curvatura inicial de la tubería y la magnitud de la carga transversal.

Palabras clave : Análisis comparativo;mecánica de suelos; tuberiassubmarinas; pandeo delevantamiento.

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