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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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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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穿越逆冲断层的埋地管道非线性反应分析 总被引：2，自引：0，他引：2
穿越逆冲断层的埋地管道在地震作用下,容易发生局部屈曲或整体失稳等形式的破坏,研究逆冲断层作用下的埋地管道地震反应规律,对管道抗震设计及施工等具有重要的意义。本文将埋地管线及周围土体从半无限地球介质中取出,分别以空间薄壳单元和实体单元进行离散,采用非线性接触力学方法模拟管、土之间的滑移、分离及闭合现象;采用线性位移加载模拟断层的错动,考虑了系统初始应力状态的影响,对土体未开裂前的管土相互作用系统进行了拟静力数值分析;分析了位错量、土体刚度、埋设深度、径厚比及跨越角度对埋地管道反应的影响,得出了一些有益的结论。 相似文献
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本文采用圆柱壳单元模拟地下管道,用有限元模拟手段建立了管道-土相互作用分析模型,采用非线性接触问题分析方法分析了管道因断层运动而产生的反应,通过大量数值计算,对影响管道地震反应的各种因素进行了研究,如断层位错量、管道跨越角、断层运动方式、管道埋设深度、管道初始轴向力、断层裂缝宽度、管道径厚比等,得到了一些规律性的结论。 相似文献
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利用ANSYS有限元分析软件,建立了由场地土液化引起的地下管道上浮反应的分析模型。用土弹簧模型模拟地下管道的受力特点,考虑了管土之间相互作用的非线性特征,通过算例分析了管道在发生上浮反应时的应力应变曲线,探讨了液化区埋地管道在发生上浮位移时的受力特征,得出了一些有意义的结果。主要有:管线的应力应变以轴向为主,并且管顶和管底的受力最大,管侧相对于管顶和管底轴向应力应变很小可以忽略;最大应变位于液化区和非液化区交界处;管线中点处等效应力达到极值等等。 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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《地震工程与工程振动》2015,(6)
为了研究考虑地震动的空间相关性时埋地管线的地震响应,基于Opensees有限元程序,对埋地管线在多维多点相关地震动作用下的响应进行数值模拟。模型中采用基于柔度法的非线性梁柱单元模拟管体结构,利用基于频域合成法生成多维多点人工地震动实现地震激励输入,采用零长度单元考虑管体和土体在其接触面上的非线性力学行为。数值模拟结果表明:0.2 g地震强度下,非一致激励下管道的应变响应主频是一致激励下管道应变响应主频的4~5倍;在0.1 g地震强度下,非一致激励得到的管体应变最大可以达到一致激励下管体应变的1.5倍,且随着地震强度增强两者的差距明显增大,这种差距可能使在一致激励下安全的埋地管线在考虑非一致激励时变得不安全。所以在抗震设防等级较高的地区,考虑非一致地震激励作用对于埋地管线的破坏是必要的。 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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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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Numerical simulation and seismic performance evaluation of buried pipelines rehabilitated with cured‐in‐place‐pipe liner under seismic wave propagation 
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下载免费PDF全文 The cured‐in‐place‐pipe (CIPP) liner technology involves installation of flexible polymeric composite liners coated with thermosetting resin to the inner surfaces of existing buried pipelines. This innovative technology provides an efficient, economic, and environmentally friendly alternative for rehabilitation of structurally compromised underground pipelines without expensive and disruptive excavation. However, the lack of analytical/numerical procedures to quantify the seismic performance of CIPP liner reinforced pipelines remains a barrier to the seismic design and rehabilitation of underground pipelines. This paper first develops an experimentally validated hysteretic model of ductile iron push‐on joints, reinforced with one particular type of CIPP liner under repeated axial loading. A numerical procedure is then proposed to systematically assess the seismic performance and fragility of straight buried pipelines incorporating push‐on joints and subjected to transient ground deformations. The numerical results indicate that CIPP liner‐reinforced pipelines exhibit favorable robust seismic performance with limited joint damage under high‐intensity transient ground deformations. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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架空管道由于地震波传递、地震动衰减以及场地不均匀产生各支撑点地震动差异,为了研究这种差异对架空管道地震响应的影响,通过有限元软件ADINA建立架空管道有限元模型,利用MATLAB软件编写具有相干效应的人工地震波,计算分析了多点地震动相干函数法输入、行波输入与一致输入下地震响应。结果表明:①随着视波速的增加管道轴向应变变小,有接近一致激励情况的趋势;②同一相干函数模型,考虑和忽略场地效应,管道轴向应变最大值存在差异;不同相干函数模型,管道轴向应变最大值也存在差异。结论认为,如果场地比较均匀且管段较短,可采用行波法进行地震输入;长柔管道应采用相干法进行地震响应分析,场地不均匀的长柔管道,应同时考虑场地效应。 相似文献
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An approach to analyze the seismic reliability of water distribution networks by combining a hydraulic analysis with a first-order reliability method （FORM）, is proposed in this paper. The hydraulic analysis method for normal conditions is modified to accommodate the special conditions necessary to perform a seismic hydraulic analysis. In order to calculate the leakage area and leaking flow of the pipelines in the hydraulic analysis method, a new leakage model established from the seismic response analysis of buried pipelines is presented. To validate the proposed approach, a network with 17 nodes and 24 pipelines is investigated in detail. The approach is also applied to an actual project consisting of 463 nodes and 767 pipelines. The results show that the proposed approach achieves satisfactory results in analyzing the seismic reliability of large-scale water distribution networks. 相似文献
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Flexible pipelines are often used to connect hard pipes from a foundation to a superstructure to accommodate large deformation in the base isolation layer during an earthquake. Although Chinese seismic design guidelines suggest several configurations, they are different from the designs that have been proven in practice, e.g., Japanese styles, and extensive experimental investigation into their seismic performance is required. Three types of seals, rubber-, metal- and asbestine-based, were tested quasi-statically with infilled pressurized water at 2.5 MPa. The asbestine-based seal leaked at a smaller deformation than the other two types of seals. Based on the test results, three damage states were defined and the deformation capacity was estimated. To evaluate their performance, a three-dimensional model of a base-isolated medical building was developed using OpenSees, with the flexible pipelines simulated by a mechanical model calibrated from the experimental data. A probabilistic seismic demand model and the fragility function of the flexible pipelines were then developed to evaluate the seismic performance.
相似文献18.
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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Water distribution and gas supply systems are among the infrastructure systems that have many buried steel pipelines. Corrosion gradually appears inside and outside of the pipe walls over the service life of these pipelines, the corrosion is primarily caused by the surrounding soil and the materials that flow through the pipelines. However, due to the uncertainty of the characteristics of the soil and materials, the size of the corrosion region is a stochastic variable. In this paper, using a homogeneous Markov process, a model is presented to simulate the occurrence of corrosion. Then, in combinations with a linear corrosion development model, the probability density function of the pipeline area corrosion percentage is derived. Based on the corrosion model, the pipeline seismic displacements and stresses are predicted. Furthermore, using the random perturbation approach, the mean and variance of the pipeline seismic response are given. To illustrate the validity of the proposed approach, a 200-meter long pipeline is numerically investigated and its random seismic response is obtained. 相似文献