跨越斷層埋地管線數(shù)值模擬分析.pdf

1、跨越斷層埋地管線地震反應(yīng)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是土體永久性位移造成的地下管線破壞，它是生命線地震工程領(lǐng)域重要研究課題之一。本文結(jié)合震害數(shù)據(jù)，對(duì)跨越斷層埋地管線進(jìn)行了一系列的數(shù)值分析，得到了管線地震反應(yīng)規(guī)律，可為管線抗震設(shè)計(jì)提供參考。　　本文由兩大部分組成：第一部分主要是關(guān)于跨越活動(dòng)斷層埋地管線研究總結(jié)和有限元建模。其中，第一章，著重介紹了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的發(fā)展和應(yīng)用情況。第二章，基于大量震害和已有研究成果的基礎(chǔ)上，提出了管土作用體系模型的建立方案，

2、包括管土材料和活動(dòng)斷層模型、管土相互作用模型、管線屈曲模型。第三章，闡述了采用有限元軟件ANSYS進(jìn)行數(shù)值分析的基本思路，包括有效計(jì)算區(qū)確定方法，單元選型、非線性分析實(shí)現(xiàn)等，并采用TrueGrid網(wǎng)格劃分技術(shù)，以優(yōu)化數(shù)值分析精度?！　〉诙糠种饕沁M(jìn)行數(shù)值分析。其中，第四章，管線采用梁模型，通過(guò)對(duì)影響管線的各種因素進(jìn)行計(jì)算分析，得到了一些有參考意義的結(jié)論。第五章，管線采用薄殼模型，利用空間接觸分析方法，對(duì)影響管線的各因素進(jìn)行對(duì)比分析，

3、尋找敏感因子。第六章，對(duì)管線的破壞過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算分析。在這一部分研究中，得到的結(jié)論主要有：管線危險(xiǎn)截面一般出現(xiàn)在距斷層面0-5米范圍內(nèi)，管線破壞時(shí)伴隨有土體局部剛化現(xiàn)象。找出了敏感因子，其中有徑厚比、跨越角、管土相對(duì)滑動(dòng)系數(shù)和土質(zhì)材料。在亞粘性土中，管線易在偏離斷層面0.5米作用發(fā)生剪切破壞，而在基巖中，危險(xiǎn)截面一般出現(xiàn)在斷層面處。管線進(jìn)入塑性狀態(tài)后，危險(xiǎn)點(diǎn)主應(yīng)力增長(zhǎng)速度緩慢，管線開(kāi)始破裂，隨著位錯(cuò)量的繼續(xù)增加，裂縫向兩側(cè)展開(kāi)，管線在