埋地管道地震和融沉反应分析

发布时间：2017-10-17 04:28

  本文关键词：埋地管道地震和融沉反应分析

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【摘要】：作为城市地下“生命线”的重要组成部分,埋地管道在我国城市化的进程中起着越来越重要的作用。埋地管道承担着给排水、供暖、通讯、输油、供气等与人民生活密切相关的任务,随着管道工程建设日益增多,其结构的可靠性和安全性问题也日益突出。我国是一个地震多发的国家,埋地管道在地震的作用下一旦破坏就会导致城市基础设施的瘫痪和油气泄漏等事故,给人民生活和生命财产带来严重危害。大量震害表明,除了地震波动的影响,活动断层是埋地管道地震破坏的主要原因之一。因此有必要对跨越断层的埋地管道进行抗震设计,以避免或减轻埋地管道在未来地震中的破坏。在冻土地区,冻融现象是影响埋地管道安全的主要原因。特别是在季节性的冻土区域,冻胀和融沉会随着季节变化反复出现,使土体产生不均匀的凸起和沉陷,进而使埋地管道受到破坏。研究冻土和管道间的相互作用,对于冻土区管道工程建设具有重要意义。本文就上述问题主要开展了以下研究工作：1、总结埋地管道在断层和地震波动作用下的理论分析方法,基于C撑语言,在Visual Studio 2013以及Matlab R2013a的环境下开发了埋地管道地震反应分析软件。2、运用埋地管道地震反应分析软件,计算管道在不同工况下的受力情况,总结了埋地管道地震反应的影响因素。3、总结冻土的融化压缩性质,并应用有限元软件ANSYS分析埋地管道在融沉作用下的反应,得出一些有益结论。
【关键词】：埋地管道 软件开发 地震波动效应 断层 融沉
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU990.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 引言9-14
• 1.1 研究背景及意义9
• 1.2 研究现状9-13
• 1.2.1 断层问题研究成果9-11
• 1.2.2 地震波动问题研究成果11-12
• 1.2.3 融沉问题的研究成果12-13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 2 埋地管道地震反应理论分析方法14-30
• 2.1 断层作用下埋地管道反应计算方法14-23
• 2.1.1 Newmark-Hall法14-16
• 2.1.2 Kennedy法16-20
• 2.1.3 SY/T 0454-2004方法20-21
• 2.1.4 GB 50470-2008方法21-23
• 2.2 地震波动作用下埋地管道反应计算方法23-27
• 2.2.1 共同变位法(美)23-24
• 2.2.2 共同变位法(中)24-25
• 2.2.3 位移传递法25-27
• 2.3 失效准则27-30
• 2.3.1 油气输送管道失效准则(中)27-28
• 2.3.2 ASCE失效准则(美)28-30
• 3 埋地管道地震反应程序开发30-42
• 3.1 软件开发平台30-31
• 3.2 软件基本框架31-32
• 3.3 软件安装方法32-33
• 3.3.1 运行环境32-33
• 3.3.2 安装软件简介33
• 3.4 软件使用方法33-42
• 3.4.1 软件启动33-34
• 3.4.2 管土参数输入34-36
• 3.4.3 断层分析方法选择36-39
• 3.4.4 地震波动分析方法选择39
• 3.4.5 数据保存及生成报告39-42
• 4 埋地管道地震反应影响因素分析42-56
• 4.1 断层作用下埋地管道反应影响因素分析42-50
• 4.1.1 计算参数和工况42-43
• 4.1.2 断层错动量的影响43-45
• 4.1.3 管道与断层夹角的影响45-46
• 4.1.4 管材的影响46-47
• 4.1.5 管径的影响47-48
• 4.1.6 壁厚的影响48
• 4.1.7 管道埋深的影响48-49
• 4.1.8 场地土的影响49-50
• 4.2 地震波动作用下埋地管道反应影响因素分析50-55
• 4.2.1 计算参数和工况51-52
• 4.2.2 地震动峰值加速度的影响52-53
• 4.2.3 等效剪切波速的影响53-54
• 4.2.4 特征周期的影响54-55
• 4.3 小结55-56
• 5 埋地管道融沉反应分析56-72
• 5.1 冻土融化压缩沉降量的计算理论56-59
• 5.2 经验公式59-61
• 5.3 算例分析61-72
• 5.3.1 计算参数61-62
• 5.3.2 融沉压缩量的影响62-66
• 5.3.3 场地土的影响66-69
• 5.3.4 管道埋深的影响69-72
• 6 结论与展望72-74
• 6.1 结论72-73
• 6.2 展望73-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78

【参考文献】

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本文编号：1046822