›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (9): 2392-2396.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

场地和断层对埋地管道破坏的影响分析

朱庆杰,陈艳华,蒋录珍   

  1. 河北理工大学 地震工程研究中心,唐山 063009
  • 收稿日期:2006-12-21 出版日期:2008-09-10 发布日期:2013-08-03
  • 作者简介:朱庆杰,男,1966年生,博士,教授,研究中心副主任,主要从事城市地下生命线工程防灾与防灾决策方向的研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 50678059);河北省教育厅科研计划项目资助(No. 2004435;No. 2005211)

Influences of site and faults on damage of buried pipelines

ZHU Qing-jie, CHEN Yan-hua, JIANG Lu-zhen   

  1. Research Center of Earthquake Engineering, Hebei Polytechnic University, Tangshan 063009, China
  • Received:2006-12-21 Online:2008-09-10 Published:2013-08-03

摘要: 场地条件和断层活动是埋地管道破坏的主要原因,避免因为场地岩土和断层的影响而造成管道破坏,是城市地下生命线工程建设中急需解决的问题。采用ADINA软件的Parasolid建模方式,通过定义合适的体类型和布尔操作,建立了埋地管道破坏分析的几何模型,实现了土体-断层-管道破坏有限元建模。借助模型参数选择,确定了基岩与岩土性质、管道特性等模型参数;定义了管-土摩擦和约束条件、地震波和断层位移荷载等。依据计算结果,分析了场地条件和断层参数对地下管道地震破坏的影响;结果表明:管道埋藏越深,断层断距越大,管道的变形越大,破坏越严重。给出了管-土摩擦系数和断层与管道交角的最优值,并给出了几点工程建议。

关键词: 场地, 断层, 埋地管道, 管-土摩擦, 有限元, 建模

Abstract: Site condition and fault movement are the main reasons of buried pipeline’s damage. It is the main problem of earthquake lifeline engineering to avoid the damage of buried pipelines affected by site condition and faults under earthquake load. By the parasolid modeling in ADINA, through the definition of site body and Boolean operation, the geometry model is established for the analysis of buried pipeline damage, and finite element modeling of soil-fault-pipe is worked out. With model preferences, parameters of the model are defined, such as the characteristics of rock and soil, characteristics of pipeline. Pipe-soil friction and fixity are applied, and loads of earthquake wave and fault displacement are defined. According to the calculating results, influence of some parameters on the damage of buried pipeline under earthquake load are investigated, such as buried depth, parameters of faults, and pipe-soil friction. The deeper of burying and the bigger of fault throw, the easier of pipe deformation and damage. Optimum volume of pipe-soil friction coefficient and cut angle between fault and pipeline are obtained. Finally, some advices are proposed for the protection of buried pipelines in engineering.

Key words: site, fault, buried pipeline, pipe-soil friction, finite elements, modeling

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[1] 韩俊艳, 侯本伟, 钟紫蓝, 赵密, 李立云, 杜修力. 多点非一致激励下埋地管道多台阵振动台 试验方案研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2127-2139.
[2] 王翔南, 李全明, 于玉贞, 喻葭临, 吕禾, . 基于扩展有限元法对土体滑坡破坏过程的模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2435-2442.
[3] 邹佑学, 王睿, 张建民, . 可液化场地碎石桩复合地基地震动力响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2443-2455.
[4] 张 奎, 赵成刚, 李伟华. 海底软土层对海洋地基场地动力响应的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2456-2468.
[5] 王鹏飞, 谭文辉, 马学文, 李子建, 刘景军, 武洋帆, . 不同胶结度断层泥强度参数与含水率关系[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1657-1662.
[6] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[7] 吴顺川, 马 骏, 程 业, 成子桥, 李建宇, . 平台巴西圆盘研究综述及三维启裂点研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1239-1247.
[8] 庄海洋, 付继赛, 陈 苏, 陈国兴, 王雪剑, . 微倾斜场地中地铁地下结构周围地基液化与变形特性振动台模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1263-1272.
[9] 梅慧浩, 冷伍明, 聂如松, 刘文劼, 伍晓伟, . 重载铁路路基面动应力峰值随机分布特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1603-1613.
[10] 高成路, 李术才, 林春金, 李利平, 周宗青, 刘 聪, 孙尚渠, . 隧道衬砌渗漏水病害模型试验系统的研制及应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1614-1622.
[11] 邱 敏, 袁 青, 李长俊, 肖超超, . 基于孔穴扩张理论的黏土不排水抗剪强度 计算方法对比研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1059-1066.
[12] 蔡奇鹏, 甘港璐, 吴宏伟, 陈星欣, 肖朝昀, . 正断层诱发砂土中群桩基础破坏及避让距离研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1067-1075.
[13] 熊仲明, 张 朝, 陈 轩. 地震作用下地裂缝场地地震动参数试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 421-428.
[14] 郑安兴, 罗先启, 陈振华, . 基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 799-808.
[15] 王文沛, 李 滨, 冯 振, 张博文, 高 杨, . 考虑场地效应的高陡岩质斜坡地震失稳机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 297-304.
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[1] 魏 丽,柴寿喜,蔡宏洲,王晓燕,李 敏,石 茜. 麦秸秆加筋材料抗拉性能的实验研究[J]. , 2010, 31(1): 128 -132 .
[2] 孙德安,陈 波. 重塑超固结上海软土力学特性及弹塑性模拟[J]. , 2010, 31(6): 1739 -1743 .
[3] 荆志东,刘俊新. 红层泥岩半刚性基床结构动态变形试验研究[J]. , 2010, 31(7): 2116 -2121 .
[4] 刘争宏,廖燕宏,张玉守. 罗安达砂物理力学性质初探[J]. , 2010, 31(S1): 121 -126 .
[5] 王登科,刘 建,尹光志,韦立德. 突出危险煤渗透性变化的影响因素探讨[J]. , 2010, 31(11): 3469 -3474 .
[6] 樊恒辉,高建恩,吴普特,娄宗科. 水泥基土壤固化剂固化土的物理化学作用[J]. , 2010, 31(12): 3741 -3745 .
[7] 张成平,张顶立,骆建军,王梦恕,吴介普. 地铁车站下穿既有线隧道施工中的远程监测系统[J]. , 2009, 30(6): 1861 -1866 .
[8] 王 军,曹 平,李江腾,刘业科. 降雨入渗对流变介质隧道边坡稳定性的分析[J]. , 2009, 30(7): 2158 -2162 .
[9] 张 渊,万志军,康建荣3,赵阳升. 温度、三轴应力条件下砂岩渗透率阶段特征分析[J]. , 2011, 32(3): 677 -683 .
[10] 张雪婵 ,龚晓南 ,尹序源 ,赵玉勃. 杭州庆春路过江隧道江南工作井监测分析[J]. , 2011, 32(S1): 488 -0494 .