埋地管道在地震波作用下的响应分析

论文摘要

地震是造成地下管道破坏的重要因素,分析埋地管道的地震响应,提前科学地预测埋地管道的震害,采取有效措施,保证管道的安全运行,能够减少地震灾害所造成的损失,因此埋地管道在地震波作用下的响应分析具有重要的意义。本文在综合分析国内外相关研究的基础上,以理论探讨和工程实用性并重,研究分析埋地管道在地震行波作用下的响应分析,详细地介绍了目前主要的理论计算方法与震害预测方法,并利用有限元法进行了埋地管道的动力时程分析。主要进行了以下工作:1.介绍国内外埋地管道震害实例以及研究现状和相关领域的发展,提出本文的主要研究内容。2.归纳总结了地下管道的主要破坏形式、震害特征以及主要的震害影响因素。3.研究分析埋地管线在地震波作用下的地震响应,介绍目前广泛应用的理论分析计算方法,给出运动方程及其计算公式,并进行实例计算,分析与比较各种理论计算方法的优缺点及适用范围和条件,结果表明基于地震波入射角的简化计算法是一种简单可靠、适用广泛的方法。4.利用有限元分析软件ANSYS建立埋地管线的有限元模型,对埋地管线在地震行波作用下的反应进行时程分析,研究分析不同地震波、场地条件、管径、管壁厚度等因素对管道轴向应力的影响。用有限元法进行了实例计算分析,并与理论计算方法相比较,总结分析得出各种方法的优缺点。5.介绍埋地管道震害预测理论法和经验法,以武汉市某一城区部分供水管线为例,应用理论法和经验法进行了震害评价,分析比较了各种方法的适用条件和优缺点。最后,总结本文的分析和研究,并展望今后该领域研究的方向和问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 2 埋地管道震害分析
• 2.1 地震对埋地管道的作用
• 2.2 管道破坏形式和特征
• 2.3 震害影响因素
• 2.4 本章小结
• 3 埋地管道在地震波作用下的理论分析法
• 3.1 基本规律和假定
• 3.2 拟静力分析法
• 3.3 反应位移法
• 3.4 规范法
• 3.5 简化算法
• 3.6 基于地震波入射角的简化法
• 3.7 参数的选择
• 3.8 算例分析
• 3.9 本章小结
• 4 埋地管道在地震波作用下的有限元分析法
• 4.1 管道有限元模型的建立
• 4.2 地震波的选取和输入方法
• 4.3 时程分析
• 4.4 各因素影响分析
• 4.5 算例分析
• 4.6 本章小结
• 5 埋地管道震害预测
• 5.1 引言
• 5.2 震害程度分类
• 5.3 理论计算法
• 5.4 经验统计法
• 5.5 震害评价算例
• 5.6 本章小结
• 6 总结和展望
• 6.1 主要研究结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 1 参数表