对于直埋弯头的研究可以追溯到上世纪50年代,实验研究和理论研究是相互依附进行的,1952-1953年,N.Cross在文献中介绍了个7平面弯头弯曲的实验研究的结果,每个试件都由弹性阶段一直做到塑性破坏。S.E.Bolt和W.L.Greenstreet对6英寸管径的90°弯头进行过塑性破坏实验。1967年P.V.Marcal以弹塑性薄壳理论为基础,按逐步积分的数值解法编制计算程序计算了弯头的弹塑性应力应变及其极限弯矩等。1973年J,Spence总结前人做的有关工作,然后用分析薄壁弯头蠕变问题的理论来分析极限弯矩的上下限近似解。
70年代北京石油大学的崔孝秉教授等通过实验,理论推导和软件模拟,提出了弹性抗弯铰解析法来计算直埋供热管道弯头的受力。北京市煤气热力工程设计院,在70年代进行了“热力管道无补偿直埋敷设试验研究”课题的研究工作,实验结果分析认为崔孝秉教授提出的弹性抗弯铰解析法是目前弯头的弯矩及轴向力较准确的计算方法',《规程》CJJ/T81-98中关于直埋水平转角管段布置、受力计算、应力验算的原则、计算方法、计算公式,直接沿用了弹性抗弯铰解析计算法。后来北京市煤气热力工程设计院还委托崔孝秉教授对“L”形及“Z”形直埋热力管道进行研究。90年代清华大学对“L”形及“Z”形直埋热力管道进行了试验研究和数值模拟。
近年来对弯头的研究主要是基于打压实验,以及在内压载荷和弯矩作用下的有限元分析,这些数值模拟都与直埋供热弯头实际受力和变形有很大区别,不能真实反映直埋供热弯头的应力状态。
