杨竟南 余 涛 雷 凡

（武汉理工大学交通学院1） 武汉 430063） （湖北省鄂州市公路管理局2） 鄂州 436000）

0 引 言

随着我国工业的快速发展，管道运输系统已经越来越多地应用于各种领域，如城市供水长距离管线、大规模集中供暖系统、长距离油气管线等，这些管道系统对国民经济以及人民生活都起着十分重要的作用，因而被称为“生命线工程”［1］．与地上建筑物相比，地下管道通常分布的范围广，不可避免地涉及各种场地，在地震中极易遭受破坏，造成系统故障和中断，并有可能产生各种次生灾害［2］，给人民的生活、生命和财产安全带来严重危害．因此，对管道系统的震害分析十分重要．

目前，地震响应动力分析方法主要有3种：反应谱法、时程分析法和随机振动方法［3］．本文采用时程分析法对地震作用下的长输管线的动力响应进行分析，并探讨了管线悬跨段长度、地震强度、几何非线性等因素对其地震响应的影响．

1 地震响应分析方法

地震作用下，多自由度体系的振动方程为［4］

式中：M，C，K分别为多自由度体系的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵；U，˙U，¨U 分别为结构 的 动 力位移、速度和加速度列阵；I为地面运动影响系数列阵（t）为地面运动加速度．

直接积分时程法是对结构物的运动微分方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法［5］．在利用数值方法逐步积分时，将式（1）化为增量运动微分方程组

假定在时间间隔内位移、速度和加速度按一定规律变化（如Newmark法），求解式（2）可得到……