跨越斷層埋地管道三維反應(yīng)分析.pdf

1、埋地管線(xiàn)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是城市賴(lài)以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，一旦遭到地震破壞，將造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。故有必要對(duì)地震斷層作用下的埋地管線(xiàn)進(jìn)行反應(yīng)分析和破壞機(jī)理研究，為跨越斷層埋地管線(xiàn)的抗震設(shè)計(jì)、加固、改造等工作提供技術(shù)支撐。
　　 本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外有關(guān)理論和方法的基礎(chǔ)上，考慮埋地管線(xiàn)與土介質(zhì)的相互作用，分析了管道作為薄殼結(jié)構(gòu)的斷層位錯(cuò)反應(yīng)，并通過(guò)算例加以驗(yàn)證。本論文的主要工作如下：
　　 首先，回顧了以往埋地管線(xiàn)

2、抗震理論和分析方法，分析埋地管線(xiàn)破壞的原因，確定跨越斷層埋地管線(xiàn)的影響參數(shù)。
　　 其次，在總結(jié)分析非線(xiàn)性理論的基礎(chǔ)上，本文采用空間四節(jié)點(diǎn)薄殼結(jié)構(gòu)模擬管線(xiàn)，土體采用三維實(shí)體單元，運(yùn)用非線(xiàn)性接觸方法建立管土相互作用模型；并考慮了管線(xiàn)和土體本身材料非線(xiàn)性、大變形時(shí)幾何非線(xiàn)性以及相互作用時(shí)接觸非線(xiàn)性，采用靜力加載的方式對(duì)跨越斷層埋地管線(xiàn)進(jìn)行反應(yīng)分析。以商業(yè)軟件ABAQUS為平臺(tái)，通過(guò)具體算例得出管線(xiàn)受力及變形趨勢(shì)，找出管線(xiàn)的危險(xiǎn)截面，

3、為提高管線(xiàn)抵抗斷層性能提供理論基礎(chǔ)。分析了土體應(yīng)力傳播趨勢(shì)，研究了管土相互作用節(jié)點(diǎn)壓強(qiáng)狀態(tài)變化的一般規(guī)律，計(jì)算結(jié)果表明管土之間存在強(qiáng)烈的接觸非線(xiàn)性，管線(xiàn)與土體之間的接觸狀態(tài)不斷從初始的粘結(jié)狀態(tài)轉(zhuǎn)化為滑移、分離，位錯(cuò)越大發(fā)生滑移、分離的節(jié)點(diǎn)越多，非線(xiàn)性反應(yīng)越強(qiáng)烈。
　　 最后，對(duì)模型區(qū)域的選取，通過(guò)分析比較模型尺寸變化對(duì)管線(xiàn)等效塑性應(yīng)變的影響，確定本文所用模型的合理尺寸。定性分析了參數(shù)變化(如摩擦系數(shù)、壁厚、內(nèi)摩擦角、位錯(cuò)量等)對(duì)