跨越斷層埋地管道三維反應分析.pdf

1、埋地管線是城市基礎設施的重要組成部分，是城市賴以生存和發(fā)展的物質基礎，一旦遭到地震破壞，將造成極大的經濟損失。故有必要對地震斷層作用下的埋地管線進行反應分析和破壞機理研究，為跨越斷層埋地管線的抗震設計、加固、改造等工作提供技術支撐。
　　 本文在總結國內外有關理論和方法的基礎上，考慮埋地管線與土介質的相互作用，分析了管道作為薄殼結構的斷層位錯反應，并通過算例加以驗證。本論文的主要工作如下：
　　 首先，回顧了以往埋地管線

2、抗震理論和分析方法，分析埋地管線破壞的原因，確定跨越斷層埋地管線的影響參數(shù)。
　　 其次，在總結分析非線性理論的基礎上，本文采用空間四節(jié)點薄殼結構模擬管線，土體采用三維實體單元，運用非線性接觸方法建立管土相互作用模型；并考慮了管線和土體本身材料非線性、大變形時幾何非線性以及相互作用時接觸非線性，采用靜力加載的方式對跨越斷層埋地管線進行反應分析。以商業(yè)軟件ABAQUS為平臺，通過具體算例得出管線受力及變形趨勢，找出管線的危險截面，

3、為提高管線抵抗斷層性能提供理論基礎。分析了土體應力傳播趨勢，研究了管土相互作用節(jié)點壓強狀態(tài)變化的一般規(guī)律，計算結果表明管土之間存在強烈的接觸非線性，管線與土體之間的接觸狀態(tài)不斷從初始的粘結狀態(tài)轉化為滑移、分離，位錯越大發(fā)生滑移、分離的節(jié)點越多，非線性反應越強烈。
　　 最后，對模型區(qū)域的選取，通過分析比較模型尺寸變化對管線等效塑性應變的影響，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、內摩擦角、位錯量等)對