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原文传递拱式跨越管道的抗震性能研究

论文题名：	拱式跨越管道的抗震性能研究
关键词：	拱式管道;自振频率;地震响应;管道设计
摘要：	改革开放后我国国民经济建设的飞速发展，对能源资源的大量需求催生了管道工程的跨越式发展，促使跨越管道作为生命线工程被大范围的应用，但国内对于拱式跨越管道在涉及自身固有频率，自振特点，抗震性能，地震响应特点等动力特性方面研究较少，而且也大都停留在理论探讨以及整体性说明这种程度，并未深入分析其内在机理和特点，在规范设计要求层面同样面临着相同的问题，如遇突发强震则很可能发生管道结构破坏，造成重大损失。所以研究了解在地震作用下拱式跨越管道的自身动力特性，响应情况，应力应变的分布特点等，避免在强震作用下管道发生破坏，为实际拱管的抗震设计提供参考依据等具有很大的意义。　　本研究首先从拱式跨越管道的自振频率入手，确定拱式跨越管道的基本参数，通过有限元分析软件建立大跨度的拱式管道的模型，根据结构动力学原理分析并计算对比分析拱式跨越管道在不同管道内液体含量，不同管道跨度，不同管道弧度，不同管道口径，不同管道材质工艺等条件下，拱式跨越管道的自振频率，自振振型以及模态位移的变化规律，为地震响应分析提供理论参考依据。选用两种不同的地震波激励管道，分析多个不同跨度条件下，拱式跨越管道的几个特殊位置，即左右两侧支座，1/3跨度，2/3跨度特征截面，在管道内不同液体含量，1/3跨度充满液体，2/3跨度充满液体，全跨度充满液体下拱管的响应特点。同时在不同管道几何参数包括管道跨度，管道口径条件下管道的地震响应变化情况。由于拱式跨越管道属于大跨度结构，需考虑行波效应，在一致激励，v=200m/s，v=60m/s条件下对拱管地震响应的影响，相干效应下不同条件即是否考虑局部场地效应下，拱式跨越管道位移和应力应变情况，分析拱管在这些条件下的地震响应特点规律。为实际管道抗震设计提供一定数据及理论参考。最后以当前国内主流抗震设计方法和与结构性能相关联的抗震设计为基础，结合前文所述的拱管的动力性质和地震响应特点，浅谈拱式跨越管道的基本抗震性能，基本抗震设计思路和方法，以及在抗震设计里应注意的情况，提出一些必要的抗震加固防护措施来避免地震可能对拱式管道所造成的破坏与不良影响。
作者：	陈力
专业：	土木工程；防灾减灾及防护工程
导师：	王承启
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文