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跨逆断层埋地管线失效模式的数值模拟分析

赵雷  石志晓  李小军  刘必灯  赵金鑫  
【摘要】:利用ANSYS有限元程序建立的等效弹簧壳有限元模型分析了埋地管线在逆断层作用下地震反应。模型中管道的计算长度需要根据逆断层倾角的变化确定:逆断层的倾角≥45°时,计算长度取150倍管径较为合适;逆断层倾角45°时,计算长度取240倍直径较为合适。该模型适合分析逆断层倾角≤80°的情况。计算结果显示:逆断层倾角≤45°,管线与断层破裂线相交处发生屈曲失效。倾角在50°~70°之间,管线存在屈曲失效和失稳失效两种可能:当断层垂直位错量在0.7~1.0m之间时,管线出现失稳失效;当位错量大且错动速度快,管线在与断层破裂线相交处发生局部屈曲失效。倾角在75°~80°之间,管线屈服失效和失稳失效可能相伴发生,有两处可发生屈服失效:管线与断层破裂线相交处附近发生;失稳隆起弯折处。

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