对于非粘结柔性管，如果层与层之间没有间隙，相关文献［6］提出非粘结柔性管的弹性屈曲压力可以看作是铠装层及骨架层抗外压能力的贡献之和。本节估算SSRTP塑性屈曲压力的总体思路与相关文献［6］中的基本一致，可以通过下式获得：
式中 i、j——钢带增强层和PE层的层数编号；
Ni、Nj——两者各自的总层数。
从上节有限元分析结果可以看出，在计算SSRTP的屈曲压力时，可以将钢带看作纯弹性材料。因此对于钢带增强层，其等效弯曲刚度可以从相关文献［6］所给出的公式获得，即钢带增强层对整个管道的抗外压能力贡献值为
式中 n——每一增强层中钢带的条数；
Lp——钢带缠绕层的螺距；
Ei——钢材的弹性模量；
b、h——钢带的带宽和厚度；
K——由钢带缠绕角度及其截面惯性矩确定的一个影响因子；
Ri——第i层的平均半径。
对于内外层PE管，本节借鉴白勇团队［5］所提出的切线模量法来考虑材料的非线性发展，该公式能够较为准确地计算出RTP的塑性屈曲压力。该方法基于Timoshenko和Gere［7］所提出的环模型或者管在外压作用下经典弹性屈曲模型，并在此模型基础上做一定的修正，以期将材料的塑性性质考虑进来。(www.xing528.com)
以内层PE管为例详细说明内外PE层抗外压能力贡献值的计算方法。将假设的径向位移以增量步的形式施加到管的外表面上。当已知管外壁径向位移时，可以计算出该增量步下管的径向应变、形变之后的壁厚、平均半径等，通过PE材料的应力-应变关系曲线，可以得出此时PE材料的应力及切线模量。将管道沿径向方向的应力值累加，可得到管道在此位移增量步下的抵抗压力（假设外压）。把管道更新后的切线模量及相应的几何尺寸值代入下式中，即可得到管道在该增量步下的计算压力值：
式中 f——第f步增量步；
Ej，t——第j层PE层的切线模量；
Ij——等效惯性矩；
Rj——管道在该增量步下的平均半径。
图2.18 管道的塑性屈曲压力计算过程图［5］
如果在该增量步下所得出的抵抗外压值与计算外压值大小相等，则该值即为管道的塑性屈曲压力，其更直观的计算思想可以从图2.18反映。
将内外PE层、钢带增强层对整个管抗外压能力的贡献值相累加，可以得到非粘结复合管SSRTP的压溃压力值。通过上述简化理论方法，计算得到该样管的压溃压力值为3.233 MPa，该值与有限元模拟及试验结果的误差见表2.5。
表2.5 简化理论结果与试验、有限元结果的误差对比
用该简化理论计算出来的管道屈曲压力值要小于试验及有限元模拟的结果，这是由于该理论忽略了管内部层与层之间摩擦力的影响。因此该简化理论所计算出来的管道压溃压力可以看作是其下限值，虽然该值偏保守，但在实际工程应用中具有一定的参考价值。由于该理论未能考虑到管道的初始缺陷、摩擦系数等因素，而这些因素对管道的抗外压能力会造成一定影响，因此下面将通过详细的参数分析来研究SSRTP在外压作用下的屈曲稳定问题。
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