跨逆斷層埋地管線地震反應(yīng)分析方法研究.pdf

1、斷層錯動直接引起的場地地表或近地表破裂是埋地管線破壞的主要原因?？鐢鄬勇竦毓芫€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，對管土大變形管段建立殼單元有限元模型，對埋地管線跨逆斷層的斷層錯動反應(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算邊界處理方法。
　　 ⑵對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動反應(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動作用下的失效模式。研究表明：①穿越角度對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