跨逆斷層埋地管線地震反應(yīng)分析方法研究.pdf

1、斷層錯(cuò)動(dòng)直接引起的場(chǎng)地地表或近地表破裂是埋地管線破壞的主要原因。跨斷層埋地管線的地震反應(yīng)問題是生命線地震工程的重要研究內(nèi)容之一。很多學(xué)者對(duì)該問題做了大量的工作，提出了很多分析方法。傳統(tǒng)的理論解析方法和已經(jīng)開展的數(shù)值模擬方法主要是基于走滑斷層進(jìn)行的。由于逆斷層對(duì)埋地管線作用的復(fù)雜性，管線跨逆斷層反應(yīng)的研究具有一定的難度，這方面的工作開展較少。本文在已有工作的基礎(chǔ)上，對(duì)管土大變形管段建立殼單元有限元模型，對(duì)埋地管線跨逆斷層的斷層錯(cuò)動(dòng)反應(yīng)進(jìn)行

2、分析，得到了初步的研究結(jié)果，可以為跨逆斷層的埋地管線設(shè)計(jì)提供參考。主要研究內(nèi)容包括：
　　 ⑴推導(dǎo)了一種等效壓縮彈簧邊界以簡化殼單元有限元分析模型并完善計(jì)算邊界處理方法。
　　 ⑵對(duì)管土大變形管段建立殼單元有限元分析模型，通過在管體殼單元的節(jié)點(diǎn)上連接非線性土彈簧考慮管土之間的相互作用，引入等效拉伸彈簧邊界和等效壓縮彈簧邊界以考慮遠(yuǎn)端小變形管段的影響，建立了跨逆斷層埋地管線斷層錯(cuò)動(dòng)反應(yīng)的分析方法。
　　 ⑶圍繞影響

3、管道跨斷層反應(yīng)的主要影響因素進(jìn)行了一些算例的分析，探討了管道在逆斷層錯(cuò)動(dòng)作用下的失效模式。研究表明：①穿越角度對(duì)跨逆斷層埋地管線地震反應(yīng)的影響很小。在相同的斷層位錯(cuò)作用下，不同穿越角度的埋地管線的最大軸向壓應(yīng)變十分接近；②小管徑管線和大管徑管線的失效模式差別很大。小管徑管線的破壞點(diǎn)集中在管線與斷層的相交處，并且需要分析較長的管段才能體現(xiàn)被動(dòng)盤管線彎曲段的應(yīng)力應(yīng)變情況。隨著管徑的增大，管道的殼體行為逐漸明顯，管道的失效長度也隨之?dāng)U大。綜合