【摘要】：活動(dòng)斷層是埋地長(zhǎng)輸管道安全運(yùn)行面臨的主要威脅,走滑斷層是常見(jiàn)的1種斷層形式,走滑斷層錯(cuò)動(dòng)下管道會(huì)產(chǎn)生較大的軸向應(yīng)變而引發(fā)失效。采用松散顆粒狀的松砂土進(jìn)行管溝回填是穿越斷層埋地管道主要的抗震措施之一。為得到經(jīng)濟(jì)有效、適用工程的管溝尺寸,基于非線性有限元方法建立了準(zhǔn)確的考慮管溝回填的管道穿越走滑斷層數(shù)值模型,使用殼單元和實(shí)體單元模型來(lái)模擬管道和土壤,采用面與面接觸算法準(zhǔn)確描述管土接觸;通過(guò)參數(shù)化計(jì)算,分析了管溝的幾何尺寸對(duì)管道應(yīng)變的影響,并基于經(jīng)濟(jì)性原則給出了管溝尺寸的建議值。結(jié)果表明:管溝坡度是影響管道應(yīng)變的主要因素,工程中建設(shè)管溝時(shí)建議其管溝坡度小于1,且管道盡量淺埋,對(duì)于管溝加寬裕量可不做特殊處理。研究結(jié)果可為埋地管道的抗震設(shè)計(jì)提供參考,為管道的安全運(yùn)營(yíng)提供保障。
[Abstract]:Active fault is the main threat to the safe operation of buried long-distance pipeline, and strike-slip fault is a common fault form. When the strike-slip fault is staggered, the pipeline will produce larger axial strain and lead to failure. It is one of the main seismic measures to use loose granular loose sand soil to backfill pipe trench through fault buried pipeline. In order to obtain the economical and effective pipe channel size, based on nonlinear finite element method (FEM), an accurate numerical model of pipeline traversing strike-slip fault is established, and the shell element model and solid element model are used to simulate the pipeline and soil. The surface to surface contact algorithm is used to accurately describe the pipe-soil contact, and the influence of the geometric size of the pipe ditch on the pipe strain is analyzed through parameterized calculation, and the suggested value of the pipe ditch size is given based on the economic principle. The results show that the slope of the pipe trench is the main factor affecting the strain of the pipe. It is suggested that the slope of the pipe trench should be less than 1, and the pipe should be buried as shallow as possible, and no special treatment should be made for the extra margin of the pipe ditch. The results can provide reference for seismic design of buried pipeline and guarantee for safe operation of pipeline.
【作者單位】： 中國(guó)石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院;中國(guó)石化石油工程設(shè)計(jì)有限公司;北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)股份有限公司;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題(2016YFC0802105)
【分類號(hào)】：TE973.1

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本文編號(hào)：2134716