逆断层作用下埋地管道的模拟计算

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1、石油工程建设工程设计l逆断层作用下埋地管道的模拟计算文章基于应变的设计理念，采用壳单元等效边界模型，利用ANSYS软件实现了断层作用下埋地管道的抗震校核计算，并对断层作用下埋地管道的变形影响因素进行了分析，结果表明：断层错动量大小是影响管道变形的主要因素，管道的峰值应变随错动量的增加呈近似等倍数的线性增加；管道与断层交叉角度的不同会导致管道产生不同的失效形式，在倾角为75。的逆断层作用下，管道与断层交叉角度小于55。时表现为拉伸失效，交叉角度大于85。时表现为压缩失效；随着管道埋深的增加，管道的峰值拉伸、压缩应变均有所增加；提高管道壁厚可以使管道以

2、较低的轴向应变为代价来吸收更多的应变能，因此提高管道壁厚可以降低管道的峰值应变。关键词BuMingzhe，FuXianqiao，XuChaowen，LiuZhitian，ChenShilu，XuJingCNPCNorthChinaBranchofEngineeringDesignCo．，Ltd．，Renqiu062552，ChinaAbstract：Basedontheconceptofstrain—baseddesign，thearticlerealizesthenumericalsimulationofaburiedpipelineunderr

3、eversefaultactionwiththeFEAsoftwareANSYSbyusingthemodeIofshellelementswithequivalentboundary．1timplementstheaseismiccheckofthepipelineandanalyzesthepipelinedeformationfactors．TheresultsshowthatthedislocationofreversefaultiSthecrucialfactorofpipelinedeformationandthepeakstraino

4、fpipelineIinearlyincreasesapproximatelyinequimultiplewiththegrowthofthefaultdislocation；Differentfailuremodeswillbeproducedbecauseofdifferentcrossinganglesbetweenthepipelineandthereversefault：undertheactionofreversefaultwith75。inclinationangleitwillbetensilefailurewiththecross

5、inganglelessthan55。andbecompressionfailurewiththecrossinganglegreaterthan85。；Boththepeaktensilestrainandcompressionstrainofthepipelineincreasewithincreasingpipelinedepth：ThepipelinewiththickerwallcouldobtainaIoweraxialstrainatthecostofabsorbingmorestrainenergy，thereforethepeak

6、strainofpipelinecouldbedecreasedbyincreasingwalIthickness．Keywordsreversefault；buriedpipeline；soil-pipelineinteractionforce；modelofshellelementswithequivalentboundaHpeaktensilestrainofpipeline；peakcompressionstrainofpipeline载荷：管道轴向、侧向及竖向，敷设在断裂带区域的管道，在三向正交位移载荷作用下会产生不同的失效模长输管道工程

7、是跨地域、地理特征多样且复杂的线式⋯。在上述三类断层中，逆断层对埋地管道的破坏表性工程，有时会因为规划要求或绕行方案投资高等原现得尤为明显，逆断层会对埋地管道产生压弯作用，而因，而不得不通过地震断层等不良地质灾害区域。地震管道的极限压缩应变要远d＼于管道的极限拉伸应变，因断层类型主要分为三类，即走滑层、正断层及逆断层。此在逆断层作用下埋地管道易发生压缩失效。不同倾角、不同类型的断层会产生不同的三向正交位移本文基于应变的设计理念I，采用GB50470—2008第4O卷第2期41—一■工程设计石油工程建设《油气输送管道线路工程抗震技术规范》推荐的壳单元

8、壤发生大位移情况下，管道与土壤之间相互作用的过程：等效边界模型，并借助ANSYS有限元软件来实现对断层的错动必然会导致管道