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《天津大学》 2010年
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地震波作用下地下管道的动力响应研究

王卉  
【摘要】: 由于地下管道受周围土体或岩体的约束,一直以来,人们认为它具有良好的抗震性能。然而,根据震害资料显示,国内外历史上发生的多次地震都使地下管道系统遭受到一定程度的震害,它的发生不仅会直接破坏地下管道的正常使用功能,而且还可能引发水、火、爆炸及疾病等严重的次生灾害。为了减少地震作用对地下管道造成的破坏,确保生命线工程的安全和防止次生灾害的产生,开展在地震激励下埋地输流管道的响应研究,为地下管道的动力设计提供必要的理论基础,有着十分重要的意义。 以波动理论为基础,采用大圆弧假定和复变函数法,给出地下单排复合管道在平面P波、SV波、SH波入射下的解析解,研究解明了管道参数、场地土类型、管道埋深以及地震波动参数对管道动应力集中的影响规律。 针对实际工程中经常遇到相邻结构的动力相互作用问题,研究了地下多管道体系的动力相互作用。给出详细的理论计算过程,分析两种工况情况下入射P波、SV波和SH波对管道之间的动力相互作用的影响机理及作用规律,考虑场地土的变化,揭示不同参数下地震波对地下管道周围绕射和散射的特性。 为了更好地揭示管道内的流体对管道受地震波作用的动力响应特点,利用流体中传播的声波方程,建立地下输流管道的流固耦联波函数,给出地下输流管道对平面P波、SV波入射下的波函数动力学方程,针对动应力集中问题分析管道内的流体受波传播振荡的影响规律。 研究结果表明:管道内钢衬的厚度对管道的环向动应力集中峰值有很显著的影响,钢衬越薄,动应力集中程度越高;当管道周围的场地土较硬时,管道内的环向动应力集中峰值在入射P波、SV波和SH波的作用下均表现出明显的放大作用,且放大倍数显著,当管道周围的场地土较软时,环向动应力集中程度减弱;各管道之间的环向动力相互作用不仅与管道之间距离有关,还与管道的布置情况有关;管道内的流体影响了管道的径向应力集中分布。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU990.3;TU311.3

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 廖振鹏;杨柏坡;袁一凡;;三维地形对地震地面运动的影响[J];地震工程与工程振动;1981年01期
2 甘文水,侯忠良;地震行波作用下埋设管线的反应计算[J];地震工程与工程振动;1988年02期
3 房营光,孙钧;冲击环境下非线性岩土与相邻多个结构的相互作用[J];地震工程与工程振动;1993年02期
4 孙建刚,薛景宏,王振;地下输液管道动力反应分析[J];地震工程与工程振动;2000年03期
5 陈波,吕西林,李培振,陈跃庆;用ANSYS模拟结构-地基动力相互作用振动台试验的建模方法[J];地震工程与工程振动;2002年01期
6 齐辉,王艳,刘殿魁;半无限空间界面附近SH波对圆形衬砌的散射[J];地震工程与工程振动;2003年03期
7 梁建文;巴振宁;Vincent W.Lee;;平面P波在饱和半空间中洞室周围的散射(I):解析解[J];地震工程与工程振动;2007年01期
8 梁建文;巴振宁;Vincent W Lee;;平面P波在饱和半空间中洞室周围的散射(II):数值结果[J];地震工程与工程振动;2007年02期
9 薛景宏,朱福祥,郝进锋;埋地输液管道轴向地震激励下的动力响应(一)[J];大庆石油学院学报;2000年03期
10 薛景宏,崔大勇,王振,彭勇;埋地输液管道横向地震激励下的动力响应(二)[J];大庆石油学院学报;2000年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘爱文;基于壳模型的埋地管线抗震分析[D];中国地震局地球物理研究所;2002年
2 唐纯喜;长距离输水工程的关键结构体系可靠度研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 宋珺;地震作用下埋地长距离输水管道动力特性研究[D];太原理工大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴怀忠;王汝恒;郭文;初文荣;;土与结构相互作用理论[J];四川建筑科学研究;2008年05期
2 郝婷玥;陈贵清;马卫华;;地震作用下埋地管道横向振动分析[J];四川建筑科学研究;2010年02期
3 王军芳;;异形柱框架结构地震作用下弹塑性反应分析研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期
4 陈庆;项宗方;;地下结构抗震研究现状综述[J];四川建筑科学研究;2011年06期
5 宋维源;肖挺杨;李吉;;管道振动控制技术现状及展望[J];安全与环境学报;2012年03期
6 杜守继,朱建栋;穿越铁路的地道结构与土相互作用的数值模拟[J];地下空间与工程学报;2005年02期
7 马行东;李海波;冯海鹏;;动参数对三维洞室动态特性的影响分析[J];地下空间与工程学报;2006年01期
8 黄强兵;彭建兵;;基于地震波入射角的地下管道地震应力计算[J];地下空间与工程学报;2008年05期
9 高文生;;城市地下空间结构设计施工关键问题探析[J];地下空间与工程学报;2010年S1期
10 王贵珍;刘立平;李英民;;某核电站出水口结构抗震设计分析[J];地下空间与工程学报;2012年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘志贵;万仁辉;;与地下结构抗震相关的若干问题探讨[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
2 周晶;李昕;范颖芳;;海底悬跨管道地震反应分析——第十二届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
3 史文谱;张春萍;李莉;李禄昌;;四分之一空间内椭圆孔对SH(Shearing Horizontal,反平面剪切)波的散射[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
4 ;GREEN'S FUNCTION FOR SCATTERING OF SH WAVES BY ELLIPTICAL CAVITY IN HALF-SPACE[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
5 赵雷;石志晓;李小军;刘必灯;赵金鑫;;跨逆断层埋地管线失效模式的数值模拟分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
6 赵芳;郭明珠;;桥梁结构地震易损性分析方法研究现状[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
7 黄强兵;范文;彭建兵;;关于地震波作用下长输埋地管道系统可靠度探讨[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
8 李公法;孔建益;幸福堂;王兴东;刘怀广;刘源泂;;考虑固液耦合的充液管道系统振动能量流研究[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集(湖北专集)[C];2005年
9 陈贵清;郝婷玥;丁幼松;;浅谈输流管道振动[A];第三届全国力学史与方法论学术研讨会论文集[C];2007年
10 蔡永军;于广勤;陈朋超;孙异;谭东杰;;管道声波预警系统设计[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 折勇;直角域中圆形夹杂与裂纹反平面动力的相互作用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 何伟;地下结构地震响应及其与地表建筑的影响研究[D];大连理工大学;2011年
3 王滨;断层作用下埋地钢质管道反应分析方法研究[D];大连理工大学;2011年
4 马海春;锚固洞室抗爆能力现场实验研究[D];中国科学技术大学;2011年
5 王琼;跨断层隧道地震反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
6 韩超;强震作用下圆形隧道响应及设计方法研究[D];浙江大学;2011年
7 王鹏;弹性波作用下饱和地基中圆形基础的振动特性分析[D];浙江大学;2011年
8 李帆;地铁隧道群对地震动的影响[D];天津大学;2008年
9 王岱;地下管道的随机地震反应[D];天津大学;2010年
10 袁蕾;不规则地铁车站地震反应分析与土结相互作用相关问题研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 易明;地震作用下渡槽结构的动力可靠度分析[D];郑州大学;2010年
2 唐冶;弹性支承悬臂输液管道的稳定性和临界流速研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王松;大型沉箱码头的非线性动力反应分析[D];长沙理工大学;2010年
4 杨超;城市供水管网震害评估研究[D];浙江大学;2011年
5 赵华祥;大型下穿结构抗震响应研究[D];昆明理工大学;2010年
6 王志强;西昌昔格达组的动力特性研究[D];昆明理工大学;2009年
7 余萍;悬吊质量体系结构地震模拟振动台试验研究[D];武汉理工大学;2008年
8 胡孝平;悬吊质量结构的动力分析[D];武汉理工大学;2008年
9 石大川;地震作用下高层、高耸结构中转动惯性效应的研究[D];沈阳建筑大学;2011年
10 李喆;埋地管道的地震响应分析[D];沈阳建筑大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄曙东;戴立操;张力;;基于人因失误率预测法改进的事故后人因可靠性分析技术[J];安全与环境学报;2005年06期
2 宫必宁,赵大鹏;地下结构与土动力相互作用试验研究[J];地下空间;2002年04期
3 郑永来,刘曙光,杨林德,童峰;软土中地铁区间隧道抗震设计研究[J];地下空间;2003年02期
4 白顺果,张鸿儒,黄春霞;考虑土性参数空间变异性的地基承载力可靠性分析[J];北方交通大学学报;2004年01期
5 宗福开;波传播问题中有限元分析的频散特性及离散化准则[J];爆炸与冲击;1984年04期
6 刘殿魁,田家勇;SH波对界面圆柱形弹性夹杂散射及动应力集中[J];爆炸与冲击;1999年02期
7 周小文,包承纲;土性随机过程线性模型与相关函数[J];长江科学院院报;1996年04期
8 赵瑜,赵平,李树瑶;大型预应力混凝土箱形渡槽结构三维有限元分析[J];长江科学院院报;1999年02期
9 李亮,张丙强;c,φ相关性对边坡整体稳定性的影响[J];铁道科学与工程学报;2004年01期
10 魏建国,李红梅,刘爱军,牟纯儒,耿六成,刘东;洺河渡槽隔震结构模态分析[J];河北农业大学学报;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 贾超;基于可靠度的结构风险分析及其在南水北调工程中的应用研究[D];河海大学;2003年
2 袁雪霞;建筑施工模板支撑体系可靠性研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王国庆;界面附近相邻多个圆形孔洞对SH波的散射[D];哈尔滨工程大学;2002年
2 王建华;跨流域调水工程输水渠坡稳定的风险分析[D];浙江大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 靳世久,唐秀家,孙家鼒;地下金属管道深度和位置探测新方法[J];天津大学学报;1993年05期
2 王巍;TO树脂在地下管道外壁防腐的应用[J];管道技术与设备;2000年02期
3 刘敦文,黄仁东,徐国元;探地雷达技术在地下管道探测中的应用[J];湘潭矿业学院学报;2001年02期
4 吕今强,郝晓燕;厂矿埋地管道的防腐蚀措施探讨[J];河南冶金;2003年01期
5 李平;姜红娟;;可变宽式地下管道机器人管内倾覆问题分析[J];机床与液压;2011年07期
6 张淑凤,岳明辑,陈元吉;地下管道局部腐蚀的预防[J];机械工程师;1996年03期
7 张肇富;国外科技简讯两则[J];中国市政工程;1997年04期
8 王芷芳;地下管道的防腐蚀技术[J];石油化工腐蚀与防护;1998年02期
9 高毓德;大型地下管道暗挖施工结构设计探讨[J];特种结构;1998年01期
10 梁建文,张浩,Vincent WLEE;平面P波入射下地下洞室群动应力集中问题解析解[J];岩土工程学报;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 路国运;张善元;杨嘉陵;;金属圆管受强烈撞击时的动力响应及失效[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 徐榜;高原文;;脉冲磁场下导电圆板的耦合振动分析[A];现代数学和力学(MMM-XI):第十一届全国现代数学和力学学术会议论文集[C];2009年
3 张旭红;王志华;赵隆茂;;爆炸载荷作用下铝蜂窝夹芯板动力响应实验研究[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
4 姚小虎;韩强;;战斗机风挡鸟撞击实验研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
5 刘宁;朱维申;;动荷载作用下的混凝土的混沌响应分析[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
6 陈建功;张永兴;;锚杆系统低应变动力响应的数值模拟分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 谢洪阳;王元汉;;双参数地基上弹性板的动力分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 张宇辉;张献民;;飞机滑行道桥健康状况动静载力学分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
9 张洪忱;李忠平;王全胜;钱展芃;;两种新型高抗力拱形结构的动力分析[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
10 白兴兰;黄维平;;海床土刚度对钢悬链线立管触地点动力响应的影响分析[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘辑;3M打造21世纪新型地下管道信息网络[N];中国建设报;2008年
2 陈京波;地下管道的安全守护神[N];中国计算机报;2002年
3 特约记者 楚海虹 通讯员 胡伟;地下管道检测装置全面国产化[N];中国石油报;2000年
4 通讯员 万素丽 记者 高智虹;大新寨镇“一事一议”兴水利[N];秦皇岛日报;2008年
5 王喜春 李新刚;“管道医师”号脉准药费省[N];中国石化报;2006年
6 王宏伟;专题邮集素材排行榜[N];中国集邮报;2007年
7 本报记者 高莉;为了城市“血脉”畅通[N];宁夏日报;2011年
8 王秀敏 杨华;刁窝乡农民致富路上奔走忙[N];保定日报;2008年
9 本报记者  蒋明倬;地下北京城[N];21世纪经济报道;2006年
10 曹爱方通讯员 盛一冰;我市首个“管道机器人”上岗[N];宁波日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王卉;地震波作用下地下管道的动力响应研究[D];天津大学;2010年
2 韩阳;城市地下管网系统的地震可靠性研究[D];大连理工大学;2002年
3 陈小波;近海风机结构体系环境荷载及动力响应研究[D];大连理工大学;2011年
4 刘德军;风—列车—线路—桥梁系统耦合振动研究[D];西南交通大学;2010年
5 张学义;SH波作用下复合缺陷问题研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 彭英;冲击载荷下加筋板结构的非线性动力响应及屈曲研究[D];武汉理工大学;2007年
7 胡白香;磁流变液夹层梁的动力学研究[D];南京航空航天大学;2008年
8 廖利;直线电机轮轨交通系统车辆—道岔空间耦合动力学特性的研究[D];北京交通大学;2009年
9 吴杰;区间参数结构的动力优化[D];吉林大学;2004年
10 娄敏;海洋输流立管涡激振动试验研究及数值模拟[D];中国海洋大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 祝振宇;大直径圆筒防波堤在冲击荷载下的动力响应[D];天津大学;2003年
2 李静;钢管混凝土短柱轴向冲击的试验研究与仿真分析[D];太原理工大学;2005年
3 田子谦;桥墩基础在海浪作用下的动力响应研究[D];华中科技大学;2005年
4 樊敏敏;不同锚固方式下楼顶钢塔的动力性能分析[D];同济大学;2006年
5 冯波;大型坝后式电站厂房动力特性及动力监测研究[D];河海大学;2006年
6 李丹;广州洲头咀沉管隧道接头影响的动力分析[D];暨南大学;2006年
7 张策萍;基于BP神经网络的移动荷载识别方法研究[D];浙江大学;2007年
8 刘勇;水平与竖向地震激励下储液罐的动力分析[D];浙江大学;2007年
9 李昕;基于神经网络的悬臂式挡墙模态参数识别[D];重庆大学;2009年
10 王国波;移动荷载作用下地基土动力响应计算方法的研究[D];武汉理工大学;2003年
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