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埋地管线在沉陷情况下的响应分析
| 论文题名： | 埋地管线在沉陷情况下的响应分析 |
| 关键词： | 埋地管线;沉陷作用;数值分析;抗震设计 |
| 摘要： | 场地的不均匀沉陷是导致埋地管线破坏的重要原因之一，而埋地管线又是城市基础建设的重要组成部分，因此分析沉陷作用下埋地管线的反应和破坏过程是必要的。本论文通过对遭遇沉陷的埋地管线进行数值分析，研究管线的反应规律，希望为今后埋地管线的抗震设计工作提供一些依据。 本文首先介绍了埋地管线在场地变形时的震害及震害的各种影响因素，总结回顾了国内外已有的埋地管线在场地大变形作用下的相关理论和各类分析方法，在此基础上，本文决定采用壳模型的有限元方法对埋地管线在场地沉陷作用下的响应情况进行分析，考虑管-土相互作用以及管线、土体材料非线性和变形的几何非线性等影响因素。 本文第四章首先将管道模型模拟为四节点薄壳单元结构，把管线周围土体介质等效为竖直方向的非线性弹簧，采用线性位移加载来模拟土体的沉陷作用，利用通用有限元软件ANSYS分析管线的位错反应，得出管线受力及变形的基本规律。继而第五章考虑到管土相互作用的复杂性，把周围填覆土体采用八节点六面体的实体单元划分，进一步建立了管-土空间接触的相互作用模型，即把管-土接触面模拟为三维刚性与柔性的面面接触单元结构。通过具体的算例，定量计算分析了不同参数如沉陷长度、埋深、管径、土特性等对管线反应的影响程度，寻找其敏感因子。根据计算结果得出管线的受力及变形的规律，比如发现管线受力和变形是不对称的，管子受力最危险点在沉陷区与不沉陷区交界面的5m范围内等，得出了一些有意义的结论。并且通过控制加载步长观察控制截面控制点的位移和内力的变化，推断管线运动状态，模拟管线破坏过程。 本文最后提出了埋地管线反应分析中需要进一步研究的问题和发展方向。 |
| 作者： | 史永霞 |
| 专业： | 水工结构工程 |
| 导师： | 柳春光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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