基于BP-MC方法的断层区管道可靠性分析

发布时间：2021-06-08 10:26

　　走滑断层是埋地管道常见的地质灾害。断层引发的地面位移往往使管道变形过大而失效,开展断层区管道可靠性分析对管道的安全评估具有重要意义。为此,基于非线性有限元软件ABAQUS建立穿越走滑断层的X80钢管道有限元模型,计算管道几何尺寸、地表位移、内压以及土壤类型等多因素影响下管道的设计应变,形成工程中管道设计应变的有限元数据,基于该数据库创建了BP双隐层神经网络的设计应变预测模型,建立了基于应变准则的极限状态方程,结合MC（Monte Carlo）法,开展了走滑断层区X80管道的可靠性计算,并进行了管道可靠性的影响因素分析。BP-MC方法计算结果准确,运行时间成本低,适用于断层作用下管道的可靠性分析。（图6,表3,参28） 

【文章来源】：油气储运. 2020,39(03)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

走滑断层下管道有限元模型图

根据网络训练后的结果（图2），预测结果的相对误差基本控制在10%以内，此时网络的回归系数为0.999 92，因此该网络训练后的预测效果良好，可作为管道设计应变的预测模型。2.2 Monte Carlo模拟

将Monte Carlo模拟程序与2.1节建立的基于BP神经网络的管道设计应变预测模型结合，得到管道的极限状态方程（图3）。模拟次数设定为107次，为减少时间成本，采用Matlab矩阵抽样方式编程。3 断层作用下管道的可靠性计算

【参考文献】：
期刊论文
[1]直径1422 mm X80管道环焊接头应变能力数值模拟方法[J]. 张宏,吴锴,刘啸奔,杨悦,隋永莉,张振永.  油气储运. 2020(02)
[2]基于应变设计管道用钢管技术标准的发展[J]. 李为卫,韩林生,陈宏远,秦长毅,许晓锋.  石油管材与仪器. 2019(04)
[3]应变时效对Q345钢力学性能影响研究[J]. 姜志鹏,王燕,杨怡亭,马立威.  钢结构. 2019(03)
[4]走滑断层作用下X80管道设计应变规律和神经网络预测[J]. 郑倩,张宏,张克政,刘啸奔,夏梦莹,吴锴,王宝栋.  中国安全生产科学技术. 2018(02)
[5]地质灾害作用下油气管道设计应变计算模型[J]. 张宏,刘啸奔.  油气储运. 2017(01)
[6]走滑断层作用下管道应变解析计算方法的适用性[J]. 韩银杉,张宏.  油气储运. 2016(12)
[7]断层作用下埋地管道应变分析方法研究进展[J]. 刘啸奔,张宏,李勐,郑伟,吴锴.  油气储运. 2016(08)
[8]地震载荷作用下长输管线穿越断层应变设计[J]. 樊苏楠,闫相祯.  石油机械. 2015(12)
[9]跨断层区X80钢管道受压时的设计应变预测[J]. 刘啸奔,陈严飞,张宏,夏梦莹,郑伟,张振永,梁乐才,陈金孝.  天然气工业. 2014(12)
[10]基于应变设计管道局部屈曲应变极限值的计算[J]. 李璞,陶燕丽,周建.  天然气工业. 2013(07)

博士论文
[1]断层作用下埋地钢质管道反应分析方法研究[D]. 王滨.大连理工大学 2011

硕士论文
[1]埋地管道地震和融沉反应分析[D]. 康鹏程.大连理工大学 2016
[2]城市供水管网抗震可靠性研究[D]. 张恒.河北工业大学 2015
[3]城市输水管道地震安全评价[D]. 赵翀.大连理工大学 2015



本文编号：3218251