波流地震聯(lián)合作用下海底懸跨管道的動力響應.pdf

1、海底管道是一種輸送油氣較為快捷方便的運輸方式。懸跨管道的出現(xiàn)主要是由于波流的沖蝕和海底地形的復雜性。當海洋復雜荷載作用時，懸跨段兩側(cè)支撐受到地震引起的加速度和位移作用，懸跨管段受到波流引起的動水作用，諸多荷載的相互耦合對海底管道的安全運行產(chǎn)生嚴重威脅。因此，深入探索在多種荷載作用下海底懸跨管道的動力響應特征，具有重要的工程價值和社會意義。本文通過物模試驗與數(shù)值模擬研究了海底懸跨管道在波流地震荷載聯(lián)合作用下的動力響應規(guī)律，并為實際工程提供

2、建議。
　　物模試驗是在大連理工大學水下地震模擬系統(tǒng)實驗室中進行的。通過試驗采集的加速度和動水壓力數(shù)據(jù)分析了管道的懸跨長度、管內(nèi)狀態(tài)、外界荷載組合對于管道基頻以及動力響應的影響規(guī)律。得到結(jié)論：懸跨懸跨長度的增大會引起管道自振頻率減小且管道的動力響應顯著增大增大；水流流速、波浪高度和周期的在一定范圍的增大會引起管道動力響應增大；三種荷載聯(lián)合作用于管道時的動力響應大于荷載單獨作用，且地震荷載起主要作用，波浪、水流荷載起次要作用。

3、>　　數(shù)值模擬是利用ADINA有限元軟件建模并分析計算結(jié)果。首先建立試驗管道的模型，模擬與試驗中相同的工況得到管道的動力響應結(jié)果，并與試驗采集的數(shù)據(jù)進行對比分析，結(jié)果表明軟件能夠較好的模擬現(xiàn)實中管道的動力響應。在論證軟件可靠性之后，進一步建立考慮跨肩管土接觸、懸跨管水耦合的原型管道模型，在確定跨肩土體長度的基礎(chǔ)上進行管道在波流地震聯(lián)合作用下的動力響應分析，討論海床土體彈塑性特性以及管道埋深等因素對管道動力響應的影響。通過分析管道關(guān)鍵部位