【摘要】：活動斷層是埋地長輸管道安全運行面臨的主要威脅,走滑斷層是常見的1種斷層形式,走滑斷層錯動下管道會產(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,使用殼單元和實體單元模型來模擬管道和土壤,采用面與面接觸算法準(zhǔn)確描述管土接觸;通過參數(shù)化計算,分析了管溝的幾何尺寸對管道應(yīng)變的影響,并基于經(jīng)濟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)管溝時建議其管溝坡度小于1,且管道盡量淺埋,對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)計提供參考,為管道的安全運營提供保障。
[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】： 中國石油大學(xué)(北京)機械與儲運工程學(xué)院;中國石化石油工程設(shè)計有限公司;北京首都國際機場股份有限公司;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃課題(2016YFC0802105)
【分類號】：TE973.1

【參考文獻】

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1 顧曉婷;張宏;王國麗;趙樂晉;;大口徑天然氣管線穿越斷層的管溝設(shè)計研究[J];天然氣工業(yè);2009年08期

2 帥健;王曉霖;左尚志;;地質(zhì)災(zāi)害作用下管道的破壞行為與防護對策[J];焊管;2008年05期

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1 劉愛文;基于殼模型的埋地管線抗震分析[D];中國地震局地球物理研究所;2002年

【共引文獻】

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1 吳鍇;張宏;劉嘯奔;劉建武;房茂立;王寶棟;鄭偉;;走滑斷層位移作用下X80天然氣管道的管溝合理尺寸分析[J];中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2017年06期

2 向敏;刁洪濤;張子濤;王清惠;楊毅;;水下穿越油氣管道水流沖擊作用下強度安全研究[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2017年05期

3 張會遠(yuǎn);管巧艷;駱曉陽;吳銳;付敏;;管道穿越滑坡下靜力學(xué)與數(shù)值模擬對比分析[J];煤田地質(zhì)與勘探;2017年01期

4 程旭東;龐明偉;徐立;蘇巧芝;向恩澤;胡文君;;基于應(yīng)變設(shè)計的跨斜滑斷層埋地管道地震反應(yīng)分析[J];天然氣工業(yè);2016年10期

5 魏威;;采空區(qū)輸氣管道彈性變形分析[J];礦產(chǎn)與地質(zhì);2016年05期

6 黃鵬;;甘肅長輸管道某滑坡災(zāi)害綜合分析及治理研究[J];地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護;2016年02期

7 劉嘯奔;張宏;李勐;鄭偉;吳鍇;;斷層作用下埋地管道應(yīng)變分析方法研究進展[J];油氣儲運;2016年08期

8 劉武;侯王剛;田智;羅召錢;;斷層錯動作用下埋地管道反應(yīng)分析方法綜述[J];石油工程建設(shè);2016年02期

9 周旭;;輸油管道風(fēng)險辨識與控制淺析[J];科技展望;2016年09期

10 蔣宏業(yè);王惠;徐濤龍;;采空塌陷區(qū)埋地輸氣管道的變形及受力分析[J];中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2016年02期

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1 王濱;斷層作用下埋地鋼質(zhì)管道反應(yīng)分析方法研究[D];大連理工大學(xué);2011年

2 王卉;地震波作用下地下管道的動力響應(yīng)研究[D];天津大學(xué);2010年

【二級參考文獻】

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1 張光華;;川氣出川管道工程地質(zhì)災(zāi)害芻議[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2007年05期

2 李偉林;;忠武輸氣管道的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測[J];油氣儲運;2007年05期

3 ;Dynamical Mechanisms of Effects of Landslides on Long Distance Oil and Gas Pipelines[J];Wuhan University Journal of Natural Sciences;2006年04期

4 周亮臣;;蘭成渝輸油管道建設(shè)重要經(jīng)驗概述[J];管道技術(shù)與設(shè)備;2006年03期

5 張樂天;劉揚;魏立新;楊文明;;洪水沖擊管道的模擬分析[J];管道技術(shù)與設(shè)備;2006年02期

6 趙應(yīng)奎;;陜京二線輸氣管道工程場地區(qū)域地殼活動性與地質(zhì)災(zāi)害[J];地球與環(huán)境;2005年S1期

7 劉學(xué)杰,孫紹平;地下管道穿越斷層的應(yīng)變設(shè)計方法[J];特種結(jié)構(gòu);2005年02期

8 劉愛文,胡聿賢,李小軍,趙鳳新,高田至郎;大口徑埋地鋼管在地震斷層作用下破壞模式的研究[J];工程力學(xué);2005年03期

9 李智毅,顏宇森,雷海英;西氣東輸工程建設(shè)用地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害[J];地質(zhì)力學(xué)學(xué)報;2004年03期

10 梅云新;馬惠寧管道地質(zhì)災(zāi)害類型及水工保護問題[J];油氣儲運;2003年11期

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1 顧曉婷;張宏;王國麗;趙樂晉;;大口徑天然氣管線穿越斷層的管溝設(shè)計研究[J];天然氣工業(yè);2009年08期

2 吳貢珍;對庫區(qū)內(nèi)油管線敷設(shè)在管溝內(nèi)的幾點看法[J];油氣儲運;1988年03期

3 孫家瑛;喬燕;鄭德康;;摻管溝污泥水泥混凝土的性能研究[J];建筑材料學(xué)報;2007年02期

4 李小亮;陸文雄;莊燕;周海文;;利用管溝污泥配制水泥砂漿體安全性能的研究[J];新型建筑材料;2007年11期

5 王立飛;郭洪生;張亭亭;;山區(qū)陡坡段管溝溝槽+臺階法開挖施工新技術(shù)[J];科技傳播;2012年17期

6 孫家瑛;喬燕;鄭德康;;摻管溝污泥水泥混凝土的物理力學(xué)性能研究[J];混凝土與水泥制品;2006年04期

7 於慶豐;;淺析山區(qū)段管溝爆破成型控制要點[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2009年03期

8 張強;牟宗元;于穎;;護砌管溝法在高水位流砂地段的應(yīng)用[J];石油工程建設(shè);2009年05期

9 李元義;徐建軍;;一起突發(fā)管溝坍塌事故分析[J];勞動保護;2014年02期

10 李國明;許富強;付新鋒;帥恩元;;高水位流沙地段管溝二次雙側(cè)開挖的新方法[J];石油工程建設(shè);2010年S1期

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1 楊威;李浩軍;;某熱力管溝工程安全評估分析[A];第十屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ卷[C];2001年

2 于洪;;城市地下電纜管溝在線自動監(jiān)測探討與應(yīng)用[A];山東電機工程學(xué)會第十二屆優(yōu)秀論文匯編[C];2011年

3 馬海純;;市政管溝工程智能化系統(tǒng)設(shè)計[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

4 馬海純;;市政管溝工程智能化系統(tǒng)設(shè)計[A];2006中國科協(xié)年會論文集（第13分會場）[C];2006年

5 孫家瑛;黃科;蔣華欽;;摻管溝污泥對水泥混凝土的耐久性能影響[A];高強與高性能混凝土及其應(yīng)用——第六屆全國高強與高性能混凝土學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

6 孫家瑛;;摻管溝污泥對水泥混凝土的耐久性能影響[A];第十屆全國水泥和混凝土化學(xué)及應(yīng)用技術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

7 孫家瑛;;摻管溝污泥對水泥混凝土的耐久性能影響[A];中國硅酸鹽學(xué)會混凝土與水泥制品分會七屆二次理事會議暨學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

8 于洪;;城市地下電纜管溝在線自動監(jiān)測探討與應(yīng)用[A];山東電機工程學(xué)會第五屆供電專業(yè)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

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1 記者 王金法 國偉;我國深海管溝第一爆成功[N];中國石化報;2007年

2 通訊員 李兵;建設(shè)公司中亞管道雙線石方管溝回填完工[N];石油管道報;2009年

3 記者 王鳳山;平潭開建共同管溝 公用管線將盡收其中[N];福建日報;2011年

4 記者 范非　通訊員 張鵬 宜文靜;蒲縣按50年標(biāo)準(zhǔn)建地下管溝[N];山西日報;2012年

5 袁軍;五壩河畔傳笑聲[N];石油管道報;2005年

6 李海龍;三公司西二線27標(biāo)段綜合進度居湘贛段前列[N];石油管道報;2009年

7 本報記者 王煜霞 通訊員 岑延滿;除雨污水管外單位禁建自用管溝[N];南寧日報;2012年

8 本報記者 呂明合;一條挑戰(zhàn)體制的地下管道[N];南方周末;2010年

9 記者 殷磊;新洲大橋明年上半年通車[N];廈門日報;2010年

10 記者 許海濤;騰捷克河主河道穿越成功[N];石油管道報;2005年

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1 葉飛;管道共同溝結(jié)構(gòu)體系地震反應(yīng)分析[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2014年

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