地震作用下埋地管线的动力响应分析.pdf

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1、低温建筑技术2015年第7期(总第205期)·冻土与地基基础·DOI：10．13905／j．enki．dwjz．2015．07．035地震作用下埋地管线的动力响应分析马维力，王震，万丽丽(中国石油大学{华东)土木工程系，山东青岛266580)【摘要】基于非线性动力学理论和有限元理论，运用ADINA有限元软件建立了管土模型，对地震作用下的埋地管线进行了动力分析。探讨了压缩模量、内摩擦角和黏聚力等土性力学参数以及地震作用等对埋地管线最大横向位移和最大等效应力的影响。结果表明：在地震作用下，土体的黏聚力越大，内摩擦角越小，埋地管线的最

2、大横向位移就越小，而随着土体压缩模量的增加，埋地管线的最大横向位移先增大后减小；管线的最大等效应力随着土体压缩模量、内摩擦角的增加而减小，随着黏聚力的增大而增大；当地震荷载增大时，管线的最大横向位移和最大等效应力增大。【关键词】地震作用；埋地管线；数值分析；动力分析【中图分类号】TU311．3【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)07—0094—03THEDYNAMICRESPoNSEANALYSISOFBURIEDPⅡ’ELINEUNDEREARTHQUAKEACTIoNMAWei-li，WANGZhen，

3、WANLi-li(DepartmentofCivilEnsi．，ChinaUniv．ofPetroleum(Huadong)，ShandongQingdao266580，China)Abstract：Basedonthenonlineardynamicstheoryandfiniteelementtheory，thepipe—soilmodelwasestablishedtoanalysisthedynamicresponseoftheburiedpipelineundertheactionoftheearth—quakebya

4、pplyingthescaledfiniteelementsoftwareadina．Theimpactsoftheseismicactionandsoilmechanicsparametersonthemaximumtransversedisplacementandthemaximumequivalentstressonburiedpipelinehavebeendiscussed，wheresoilmechanicsparametersincludesthreefactors：modulusofcompression、int

5、ernalfrictionangleandcohesion．Theresultsshowthatundertheseismicaction，thegreaterthecohesionofsoilandthesmallerinternalfrictionangle，thesmallerthemaximumtransversedisplacementofburiedpipeline；Withtheincreasingofcompressionmodulusofsoil，thetransversemaximumdisplacement

6、ofburiedpipelinefirstincreasesthendecreases；Maximumequivalentstressofpipelinedecreaseswiththeincreasingofsoilcompressionmodulusandthedecreasingofinternalfrictionangle，italsoincreaseswiththeaugmentofcohesion；Besides，whentheseismicloadincreases，themaximumtransversedisp

7、lacementandthemaximumequivalentstressofpipelineincreases．Keywords：earthquakeaction；buriedpipeline；numericalanalysis；dynamicanalysis埋地管线广泛应用于输油气、供排水、农田灌溉究。忽视了地震时土的力学参数对管线的动力响等诸多领域中，已成为国民生活和经济发展不可或缺应的影响。本文采用ADIAN有限元软件建立了三维的重要组成部分。管线除了会受到腐蚀等因素的影管土接触模型，详细分析了土的压缩模量、内摩擦角响外

8、，地震作用也会给管线带来严重的破坏，如管线和黏聚力对管线动力特性的影响。上浮、弯曲、断裂等。管线破坏会严重影响居民的正1有限元模型常生活和生产，甚至造成巨大的经济损失⋯。1975(1)管土数值模型。长度为100m，内径为年，Newmark和Hall等首次提出了管