张宏涛，赵宇飞，高明旭，高建岭

(1. 北方工业大学土木工程学院，北京 100144；2. 中国水利水电科学研究院，北京 100041；3. 北京市煤气热力工程设计院有限公司，北京 100032)

埋地管道破坏归因于土体永久变形(permanent ground deformation, PGD)，但有证据表明：地震波传播对埋地管道损伤有影响，特别是穿越不均匀土体的土体瞬时变形(transient ground deformation,TGD)引起的管道变形，这些情况还没有在目前的规范标准中涉及[1]。根据我国国家标准[2]和ASCE规范[3]， 利用简化有限元研究埋地管道地震作用下的响应时，一般采用非线性等效弹簧和土弹簧代替土体对管道的作用，但是地震下PGD 和TGD共同作用时土体对管道的作用如何进行简化还需要进一步研究。另外，根据Psyrras 等[4]研究发现，利用规范建立的弹簧分析非均匀土体埋地管道地震响应，与试验结果相比差别很大。因此，需要研究发现地震作用下非均匀土体埋地管道的动力响应规律，来建立更准确的适用该类埋地管道的等效模型。

Hindy 和Novak[5]最早对管土动力相互作用进行了理论分析，重点分析了管道深度等参数产生的影响，得出地震波作用下管线轴向应变远大于弯曲应变。黄忠邦等[6]利用数值方法分析了地震作用下非均匀场地埋地管道的轴向应变。Lee 等[7]采用三次非弹性单元模拟埋地管道，通过对埋地管道类型、端部约束条件、土体特性、单次和多次地震输入地面运动、埋深等参数进行研究，得到埋地管道应变响应特征。Psyrras 等[8]用数值模拟方法研究了瞬态地震作用下埋地管道在水平不均匀土体和非均匀材料附近轴向应力集中现象和弹塑性屈曲响应。……