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跨越断层地下管线震害因素分析 总被引：1，自引：0，他引：1
地下管线抗震安全性问题是生命线地震工程的重要研究内容,大量震害表明地下管线,特别是跨越断层的地下管线具有极大的脆弱性。分析跨断层地下管线的震害影响因素,制定有效的工程措施对于提高实际地下管线的抗震性能具有重要意义。本文回顾了地下管线遭受震害的历史背景,主要从断层参数、地震及场地参数以及管道参数三个角度分析了影响跨越断层地下管线震害的因素。在这些震害因素分析以及前人工作总结的基础上,从宏观角度和具体措施两个方面,提出了一些跨断层地下管道抗震的措施。 相似文献
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液化场地土中埋设管线的上浮反应分析 总被引：10，自引：4，他引：6
本文利用虚功原理,建立了液化场地土中埋设管线的上浮反应分析模型,考虑到土的非线性约束作用和管道的初始轴力的影响,采用非线性增量有限元法,分析了液化场地土中埋设管线的上浮反应,并给出了部分计算结果。 相似文献
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将实际地震动看作非平稳随机过程,地震动不仅具有时域非平稳性,而且具有频域非平稳性。SMART-1台阵地震记录分析结果已证实,地震时地面上各点在同一时刻的地震动时变自功率谱存在一定的差异。时变自功率谱的差异对地下连续管线的影响还不十分清楚。利用随机振动理论中的虚拟激励法计算了均匀介质中地下连续管线纵向和横向的地震响应,给出了场地局部效应对均匀介质中地下连续管线的影响。分析结果表明,场地局部效应对均匀介质中地下连续管线地震反应的影响很小。因此,实际计算时可忽略场地局部效应。 相似文献
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微倾斜场地砂土液化产生的土层侧移对地面结构和埋于其中的地下结构都造成了严重的地震破坏,也将会对地铁大型地下结构的地震安全造成严重的威胁。同时,地铁地下车站与区间隧道的连接部位因结构刚度的突变,必然会造成该部位结构的地震反应区别于标准段结构的地震反应。鉴于此,本文介绍了微倾斜(倾角为6°)可液化场地中两层三跨框架式地铁地下车站和区间隧道连接部位结构地震反应的大型振动台模型试验研究。通过对试验测试结果和试验现象的分析,揭示了微倾斜液化场地中地铁地下车站结构的动力反应规律及其地铁地下车站结构非均匀上浮机理,以及地铁地下车站结构与区间隧道结构的连接对各自动力反应的影响规律。 相似文献
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通过成都平原砾性土场地勘察测试,研究汶川地震中大量砾性土液化场地的基本特性,找出一般规律,对砾性土场地液化发生主客观原因提出解释,并修正以往若干认识偏差.分析表明:汶川地震液化砾性土层粒径范围宽,含砾量5%~85%甚至更大,同时其实测剪切波速140~270 m·s~(-1),修正剪切波速160~314 m·s~(-1),都远超历史记录;液化砾性土场地1/2集中在Ⅷ度区内,表明如砂土层液化一样,砾性土场地大规模液化需要较强地震动触发,但超过触发强度后液化规模增长均有限;成都平原浅表地层二元基本结构是汶川地震中出现大量砾性土场地的客观条件之一,该结构可使饱和砾性土层处于封闭状态,构成了砾性土液化的基本条件;虽然液化砾性土层剪切波速很高,但实际上大多松散状态,是此次地震大量砾性土场地发生液化的客观条件之二;地震中地表(井中)喷出物与地下实际液化土类大相径庭,且液化层埋深大多小于6.0 m,以往以地表喷出物反推地下液化层土性类型的做法不再成立;认为砾性土层波速大、透水性好而不会液化的传统认识也不再成立,但砾性土层液化条件与砂土层液化条件不同,前者要求更高. 相似文献
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唐山地区可液化场地标准CPT指标及其与剪切波速的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
无论从以往大地震的经历还是未来潜在地震危险的角度,唐山地区都是一个研究液化的良好的实验场,对其可液化场地获取符合国际标准的、代表目前国际上液化势衡量指标发展趋势的CPT测试结果,对积累液化研究基础数据、研究液化前后场地的抗液化性能变化以及发展新的液化预测方法应是有意义的工作。本文采用国际标准的CPT技术对唐山地区可液化场地进行实地勘察测试,得到了锥尖阻力和侧壁摩阻力这两项新指标,提出了可液化场地剪切波速构造,同时利用系统的优势,得到了可液化场地锥尖阻力与剪切波速间的关系式,分析了可液化场地CPT剖面和剪切波速特征。几个方面的分析表明,给出的结果具有可靠性。 相似文献
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本文应用超声地震模型实验方法研究地下生命线工程的地震反应.按一般的场地条件,根据相似原理设计了地下生命线工程非均匀场地,均匀场地实验模型.除进行了解释震波传播的震相分析外.还重点展开了以质点振动为中心的一系列分析工作,结果表明:距离震中越近,地震地面运动的强度变化幅度及变化速率越大,从而对地下管线越不利;在软土覆盖层中,压缩波主要造成管线的径向弯曲变形.剪切波则主要引起管线的轴向伸缩变形或派生纵弯作用;当覆盖层较薄(厚度小于震波波长)时,地震地面运动强度的节律性变化,主要受基岩中震波波长的控制;地表覆盖层岩土性质,对地震地面运动强度有显著影响;不同性质的覆盖层介质对地震地面运动各分量的影响程度不同;波的传播效应使地表在不同时刻处在不同时刻处在不同的质点振动状态下,在横向突变的非均匀覆盖层条件下,不同岩土单元的的接触部位,将存在显著的振动相位差异和强度差异:由于地下管线与周围岩土层变形一致,故上述关于地震地面运动的结果,也即不同条件下地下管线的变形特点.需针对不同情况加强地下管线的抗震措施. 相似文献
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目前对地下结构液化破坏的研究尚不完善,很有必要对地铁隧道等地下结构可液化土层的液化势进行分析。本文以太原地铁隧道液化破坏为研究对象,应用Tokimatsu和Yoshimi,Seed,Japan Road Associate和中国建规4种方法,分析其抗液化性,评价场地的整体液化风险;依据振动液化动剪应力比、抗液化安全系数、标贯击数与体应变的关系评价盾构隧道的液化沉降变形。在粉质砂土和黏质粉土盾构隧道仰拱基底二次灌浆抗液化的基础上,建议太原地铁可液化砂土地层采用水泥基悬液二次灌浆加固处理地基,以提高其抗液化能力,减小液化沉降变形。 相似文献
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地震波对乌鲁木齐河谷地下管线的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
根据乌鲁木齐河谷的1~3级阶地和地层岩性,分析了在地震波作用下地基土层剧烈复杂振动对地下管线的影响,表明场地内地质构造、地形条件的特殊性加重了地震灾害。通过乌鲁木齐河谷的天然气钢结构管道地震应力计算,讨论了地震波对地下管道的应力作用,其大小主要由表层土体产生的变形或应变决定。提出了建设乌鲁木齐市河滩路地下管线公用隧道工程建议,这是保护地下管线的有效方案。 相似文献
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场地沉陷埋地管道反应分析方法 总被引：8，自引：1，他引：8
场地的不均匀沉陷是导致埋地管线破坏的重要原因之一，至今，国内外对这一问题的研究甚少。本文提出了一个新的方法，用以分析受沉陷作用的埋地管道的反应，该方法选取跨越非沉陷区和沉陷区的埋地管道为研究对象，用三次曲线模拟沉陷区管道的几何大变形，推导出沉陷区段管道在几何大变形条件下的受力平衡方程的内力递推公式，用弹性地基梁模型模拟非沉陷区的管道变形，并用学陷区和非沉陷区交界面处的变形及力学协调条件给出了交界点 相似文献
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埋地管线作为油、气、水等的传输载体,是地下工程的重要设施之一。埋地管线特别是金属管线容易发生腐蚀现象,在地震灾害的影响下,含有腐蚀缺陷的管线容易发生泄漏和断裂事故,造成巨大的资源浪费和环境污染等损失。因此埋地腐蚀管线抗震性能研究的重要性也越发凸显。本文以埋地腐蚀管线为研究对象,探索管线腐蚀深度、宽度、腐蚀位置和腐蚀管线埋深等腐蚀参数对管线抗震性能的影响,旨在为管线的安全性和实用性提供理论参考,对管线是否继续使用、维护或更换和安全生产提供指导,以及为管线的抗震设计提供基础研究。本文运用反应位移法在有限元软件ANSYS上实现各参数下的埋地腐蚀管线的地震响应分析。 相似文献
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埋地管线有限元建模方法研究 总被引：12，自引：3，他引：12
本文回顾了埋地管线抗震分析的研究工作，阐明研究埋地管线建模方法的重要性，结合几种埋地管线有限元建模方法，逐一论述各自的特点及适用条件。在上述工作的基础上，提出了可用于分析管线节点壳型屈曲及模拟管线面内应力应变发展直至屈服破坏过程的管土相互作用分析模型。 相似文献
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Multiple explosions in the route of oil and gas transmission pipelines during recent years demonstrate that terrorist attacks and sabotages have unfortunately increased. The present investigation is carried out numerically in order to minimize the amount of damages imposed on steel pipelines under close-in explosions. This research presents a novel concept, using CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) to strengthen the wall of steel pipelines against these incidents. For this purpose, a full coupled 3D finite element model developed using a combined Eulerian-Lagrangian method. The simplified Johnson-Cook material model, the JWL equation of state, and the ideal gas equation of state were employed for modeling the pipe material behavior, charge detonation, and air, respectively. Mechanical behavior of the composite wrap was simulated using an anisotropic material model and the damage initiation criteria were based on Hashin's theory. In addition, soil mass behavior was modeled applying a Drucker-Prager strength criterion with piecewise hardening and hydro tensile limit accompanied by Mie-Grüneisen equation of state. Several comparisons carried out between the results from present investigation and those from field and empirical studies and good agreements were observed. The results show that using a proper thickness of CFRP wrap for every particular circumstance can significantly improve the performance of steel pipelines under blast loads. For instance, in the current example, maximum equivalent strains developed in the most of the studied pipelines decreased by over 30% (up to 64%) with the application of 4-mm-thickness CFRP wrap. The present study contributes to protective design of steel pipelines. 相似文献
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供水管线渗漏试验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
根据供水管线地震后的破坏特点分别进行了埋土和不埋土两类工况下供水管线渗漏试验.通过拉拔管线模拟管线在地震作用下的破坏情况,对不同管线接口位移条件下的试验现象进行了记录,并对管线渗漏流量随时间变化情况进行了测量.在此基础上,对试验数据进行了分析和总结,描述了管线接口渗漏量随时间的变化情况.分析表明:在相同的接口位移情况下... 相似文献
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为研究埋地管道在地震激励时管-土相互作用的动力响应问题,研发双向层状剪切连续体模型土箱,建立管G土相互作用有限元分析模型,对横向非一致地震激励下埋地管道地震响应进行数值模拟分析,并与试验结果进行对比.结果表明:数值模拟和振动台试验结果中的管道应变峰值均呈现出沿管道中间大两端小的现象,管道中间应变峰值最小达到两端的1．6倍左右;管道加速度、 土体加速度峰值均随着加载等级的提高而增大,涨幅愈加明显,多峰频率由0~10Hz逐渐向10~ 20Hz频域扩散,管道运动更为自由;土体位移随着加载等级的提高呈现逐级增大的现象,在加载等级增加到0．4g 时位移曲线斜率减小,土体非线性表现明显.数值模拟和振动台试验对比分析的结论表明数值模拟分析的合理性和试验结果的可靠性,为研究横向非一致激励对埋地管道地震响应的影响提供了依据. 相似文献
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地下管道工程震害分析 总被引：4，自引：0，他引：4
地下管道工程的震害及功能失效对正常社会生产及生活有很大影响,地下管道工程抗震研究一直受到人们的高度重视。本文基于近10年来中国大陆发生的几次地震中收集到的地下管道工程震害资料,对各种管道震害现象进行了分析,总结了目前我国地下管道工程的震害特点,同时,对近年来我国几个典型城市地下管道工程震害预测结果进行了分析,得到了几点有益的启示。我国部分城镇地下管道的抗震能力不足,应采取有力措施予以增强。 相似文献
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基于ABAQUS软件平台,建立穿越断层的管道、有压液体及周围土体的三维有限元模型,分别在静力荷载作用和地震作用下,对不同运动形式断层（走滑断层、正断层、逆断层）中的管道进行模拟,并对管道内有无有压液体进行对比分析。分别得到管道在静力荷载作用下和地震作用下空管道与有压管道的变形特征,将其进行对比分析,得到管道内液体的质量和压力在静力荷载作用及地震荷载作用下对管道的不同影响。结果表明：在静力荷载作用下管道内液体的质量和压力提高了管道的抗变形能力,使管道更安全;而在地震作用下管道内液体的质量和压力削弱了管道的抗变形能力,使管道更容易被破坏。 相似文献
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跨越断层埋地管线地震反应数值分析 总被引：7，自引：2，他引：7
跨越断层埋地管线在地震中的破坏是非常严重的,地震本身和管土相互作用体系中都存在很多不确定性因素,所以管线在断层运动过程中反应比较复杂。本文利用有限元理论和数值模拟手段,建立了管土作用模型,采用非线性接触问题研究方法详细地分析了管线由断层运动而产生的反应,对影响管线的各种因素进行了分析,包括位错量、跨越角度、断层运动形式、埋设深度、初始轴向力、断层裂缝宽度、填覆土质和管径。通过研究,得到一些初步结论。 相似文献
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长输油气管道的设计参数和计算方法与一般工程有较大区别,本文着重从抗震设防标准、管道液化反应和活动断裂三个方面阐述本人的一些看法和建议,给设计人员设计埋地管道时作参考。 相似文献