地震波作用下地下管道试验的数值模拟方法

发布时间：2019-03-03 17:00

【摘要】：以模型试验几何尺寸建立有限元数值模拟模型,全面给出了地下管道地震动作用的三维有限元建模及分析研究的主要步骤,建立柔-柔接触面来反映管-土相互作用,利用拉格朗日乘子法求解接触效应;通过ANSYS和MATLAB的交互使用,对土体四周及底部定义的粘弹性边界实现能量辐射,减小边界效应;考虑试验模型与实际模型的比例,对原始地震波加速度时程曲线进行缩尺处理,模拟得到的管道响应规律与试验结果吻合较好,表明该数值模型是合理的。在此基础上讨论了管道在地震波作用下的位移、加速度和应力的动力响应,并提出了相关实用的工程建议,为地下管线等长线型地下结构的地震响应理论分析提供参考。
[Abstract]:The finite element numerical simulation model is established based on the geometric dimension of the model test. The three-dimensional finite element modeling of underground pipeline ground motion and the main steps of analysis are given. The flexible-flexible interface surface is established to reflect the pipe-soil interaction. Lagrangian multiplier method is used to solve the contact effect. Through the interactive use of ANSYS and MATLAB, the energy radiation is realized on the viscoelastic boundary defined around and at the bottom of the soil, and the boundary effect is reduced. Considering the ratio of the experimental model to the actual model, the original seismic wave acceleration time history curve is scaled, and the simulated pipeline response law is in good agreement with the experimental results, which shows that the numerical model is reasonable. On the basis of this, the dynamic response of displacement, acceleration and stress of pipeline under the action of seismic wave is discussed, and some practical engineering suggestions are put forward, which can provide reference for the theoretical analysis of seismic response of underground structures of equal length type.
【作者单位】： 兰州交通大学土木工程学院;石家庄经济学院勘查技术与工程学院;兰州铁道设计院有限公司;西南交通大学土木工程学院;
【基金】：河北省教育厅高等学校科学技术研究项目(Z2011224) 河北省科技研究与发展计划项目(11237174)资助
【分类号】：P315.9;U171

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2433914