断层位错与地震动耦合作用下埋地管道的响应分析

摘要

为了研究断层位错与地震动耦合作用下埋地管道的响应特征，通过将断层位错由拟静力过程转化为动力过程的方式，利用弹性理论将断层位错与地震动均转化为等效节点荷载，在动力无限元边界上实现了等效节点荷载的添加，进行了逆断层位错与非一致激励地震动耦合作用下埋地管道响应分析，并与断层位错和地震动单独作用下管道的响应进行了对比。结果表明：在一定大小的断层位错与一定峰值的非一致激励地震动耦合作用时，引起管道破坏的主要因素为断层位错，但地震动的影响也不可忽略。与断层位错单独作用相比，管道处于不同阶段的应变增幅不同。管道处于弹性阶段时，二者耦合作用下管道响应为仅由地震动引起的响应和仅由断层位错引起的响应代数和。当管道处于弹塑性阶段时，管道轴向压缩应变增长5%～10%左右。当管道处于塑性阶段时轴向压缩应变增长10%～17%左右，需要在抗震设防时予以重视。

关键词

埋地管道 / 活动断层 / 动力无限元边界 / 地震动 / 非一致激励 / 数值模拟