APP下载

埋地管道在地震波作用下受力模型研究

2021-06-15王丽娟刘鑫王佳慧张恒

河北工业大学学报 2021年2期
关键词:模型

王丽娟 刘鑫 王佳慧 张恒

摘要 基于弹性地基梁模型和波动理论,将地震波简化为正弦波,管土之间以弹簧连接,建立了埋地管道的轴向受力模型、横向受力模型、扭转受力模型及考虑组合变形下的组合受力模型。然后研究了地震烈度、管径、场地类别对管道轴向应力、横向应力、扭转应力和组合应力的影响。研究结果表明:地震烈度越大,管道越容易破坏;采用大管径管道或者将管道埋设在坚硬场地中有利于提高管道的抗震性能。建立的理论模型完善了埋地管道的扭转受力分析,以及基于组合变形条件下的管道组合受力分析,对埋地管道的抗震设计具有一定的理论意义和应用价值。

关 键 词 埋地管道;地震波;受力模型;轴向应力;横向应力;扭转应力;组合应力

中图分类号 TU990.3      文献标志码 A

Abstract Based on the elastic foundation beam model and the wave theory, the seismic wave is simplified as a sine wave, and the soil and pipe are connected by springs. An axial force model, a lateral force model, a torsion force model of buried pipelines and a combination of deformations under combined deformation are established. Then the effects of seismic intensity, pipe diameter, and site type on the axial stress, lateral stress, torsional stress, and combined stress of the pipeline are studied. The results show that the greater the seismic intensity is, the more easily the pipelines will be damaged ; the use of large-diameter pipelines or pipelines being embedded in a hard site helps improve the seismic performance of the pipelines. The established theoretical model improves the analysis of the torsional stress of buried pipelines, and the analysis of the combined force of pipelines based on the combined deformation conditions. It has both theoretical significance and application value for the seismic design of buried pipelines.

Key words buried pipelines; seismic wave; force model;axial stress; lateral stress; torsional stress;combined stress

自2008年汶川大地震以来,生命线工程备受社会关注。地下管网作为最重要的生命线之一,直接影响着震后人们的生活,国内外很多学者对埋地管道在地震波作用下的受力情况进行了分析。Newmark[1]略去惯性力的影响,假设管与土无相对位移,管应变等于土应变。甘文水和侯忠良[2]应用有限元方法计算埋地管线在地震行波作用下的反应,探讨了土弹簧刚度、管土之间的滑移、波速等因素对管线反应的影响。黄强兵等[3]根据管土相互作用原理,推导了管土间变形传递系数,考虑了地震地面运动加速度,求得了基于地震波入射角的地下管道直线段和弯头段的地震应力的理论计算公式。……

登录APP查看全文

猜你喜欢

模型
一半模型
一种去中心化的域名服务本地化模型
适用于BDS-3 PPP的随机模型
函数模型及应用
p150Glued在帕金森病模型中的表达及分布
函数模型及应用
重尾非线性自回归模型自加权M-估计的渐近分布
3D打印中的模型分割与打包
FLUKA几何模型到CAD几何模型转换方法初步研究
一个相似模型的应用