第一篇 地震波作用下长输管道反应分析

第1章 空间多点地震动合成方法

1.1引言

1.1.1地震动空间变化特性的认识与发展

1.1.2空间相关多点地震动合成三要素

1.1.3空间相关多点地震动合成方法

1.2空间相关多点地震动传统合成方法

1.2.1地震波传播特点及检验方法

1.2.2传统的空间相关多点地震动合成方法

1.3空间相关多点地震动改进合成方法

1.3.1基于实际地震记录的空间多点地震动合成方法

1.3.2基于地震反应谱的空间多点地震动合成方法

1.4空间相关多点地震动合成实例

1.4.1基于传统HOP法的地震动合成实例

1.4.2基于实际地震记录的地震动合成实例

1.4.3基于地震反应谱的地震动合成实例

第2章 地震波作用下长输管道反应的数值分析

2.1引言

2.1.1确定性动力分析法

2.1.2反应谱法

2.1.3随机振动分析法

2.2埋地管道动力反应分析控制方程

2.2.1管道动力时程分析控制方程

2.2.2拟静力方法分析控制方程

2.3管道和土体相互作用模型

2.3.1非液化土土弹簧模型

2.3.2土弹簧的等效刚度

2.3.3液化土土弹簧模型

2.4地震波作用下长输管道反应分析实例

2.4.1管道钢本构关系

2.4.2有限元模型的建立

2.4.3空间相关多点地震波的合成

2.4.4无运行荷载下的地震反应

2.4.5运行荷载下的地震反应

2.4.6运行荷载与无运行荷载结果对比

第3章 地震波作用下长输管道反应的理论分析

3.1引言

3.1.1不考虑土壤与管道相对变形的埋地管线地震反应计算

3.1.2考虑土壤与管道相对变形的埋地管线地震反应公式

3.2地震行波作用下长输管道轴向变形反应

3.2.1理论推导

3.2.2建议公式的讨论

3.2.3工程实例分析

3.3地震行波作用下长输管道弯曲变形反应

3.3.1公式的推导

3.3.2公式的讨论

3.3.3工程实例分析

3.4地震行波作用下长输管道轴向和弯曲共同变形反应

3.4.1埋地管道总应变计算公式推导

3.4.2总应变计算公式的讨论

3.4.3土体弹簧系数的确定

3.4.4工程实例分析

第4章 地震波作用下海底悬跨管道水动力计算模型

4.1引言

4.2地震作用下海底悬跨管道水动力模型实验

4.2.1动力模型实验相似理论

4.2.2动力模型实验设计

4.2.3地震作用下管道周围流场特性

4.2.4地震作用下管道受到的水动力特性

4.3地震作用下水动力计算模型

4.3.1传统的Morison方程

4.3.2地震作用下水动力计算方程

4.3.3地震作用下水动力系数的确定

第5章 地震波作用下海底悬跨管道分析方法

5.1引言

5.2海底悬跨管道-水体耦合计算模型

5.2.1悬跨管道-水体流固耦合系统的基本理论及动力学模型

5.2.2悬跨管道-水体流固耦合控制方程和边界条件

5.2.3悬跨管道-水体流固耦合三维数值模拟

5.3含悬空段的海底长输管道计算模型

5.3.1地震激励下管道所受的水动力

5.3.2基于水动力模型的海底管道多点输入耦合运动方程

5.3.3海底悬空管道地震反应影响因素

5.4地震作用下海底管道临界悬跨长度

5.4.1有限元模型建立

5.4.2失效准则确定

5.4.3人工合成地震波作用下悬跨长度的确定

第二篇 永久地面变形作用下长输管道反应分析

第6章 永久地面变形危害

6.1断层

6.2滑坡

6.3侧向滑移

6.3.1侧向滑移的概念

6.3.2永久地面变形量

第7章 断层作用下埋地管道反应的数值方法分析

7.1引言

7.2有限元模型的建立

7.2.1管壳单元简介

7.2.2非线性管壳单元有限元模型的建立

7.2.3有限元模型的验证

7.3断层作用下管道反应影响因素

7.3.1断层错动量的影响

7.3.2几何非线性特征的影响

7.3.3管材本构模型的影响

7.3.4管材类别的影响

7.3.5场地土均一程度的影响

7.3.6管道外径的影响

7.3.7管道壁厚的影响

7.3.8管道埋深的影响

7.4断层作用下运行状态埋地管道反应分析

7.4.1管壳单元对内压和温差的考虑

7.4.2数值模型的建立

7.4.3内压的影响

7.4.4温度的影响

7.4.5内压荷载与温度荷载共同作用分析

7.5断层作用下埋地管道等效边界分析模型

7.5.1等效分析模型的建立

7.5.2等效分析模型的验证

第8章 断层作用下埋地管道反应的解析方法分析

8.1引言

8.2改进解析方法的推导

8.2.1弹性梁分析

8.2.2变量说明

8.2.3基于应力的解析方法

8.2.4基于应变的解析方法

8.3改进解析方法的验证与分析

8.3.1基于应力解析方法的比较

8.3.2基于应变解析方法的比较

第9章 滑坡作用下埋地管道地震反应分析

9.1引言

9.2轴向滑坡作用下埋地管道反应分析

9.2.1轴向滑坡下埋地管线受力分析

9.2.2轴向滑坡作用的埋地管线有限元建模

9.2.3轴向滑坡作用下埋地管道计算分析

9.3横向滑坡作用下埋地管道反应分析

9.3.1横向滑坡下埋地管线受力分析

9.3.2横向滑坡作用下埋地管道计算分析

9.4深层圆弧滑坡作用下埋地管道反应分析

9.4.1深层圆弧滑坡下埋地管线受力分析

9.4.2深层滑坡作用下埋地管道计算分析

第三篇 长输管道地震安全评价

第10章 埋地管道失效模式和失效准则

10.1埋地管道抗震规范简介

10.1.1陆地埋地管道抗震规范简介

10.1.2海底管道抗震设计规范简介

10.1.3海底管道与陆地埋地管道抗震设计的异同

10.2埋地管道失效模式

10.2.1拉伸失效

10.2.2局部屈曲

10.2.3梁屈曲

10.2.4滑动式焊接缝

10.3埋地管道失效准则

10.3.1判断准则

10.3.2中国《油气输送管道线路工程抗震设计规范》

10.3.3美国ASCE—1984规范

10.3.4美国PRCI—2004规范

10.3.5日本Earthquake Resistant Design Codes in Japan规范

10.3.6失效准则对比

第11章 埋地管道地震反应分析经典方法

11.1地震波作用下埋地管道分析经典方法

11.1.1共同变位法

11.1.2位移传递系数法

11.2断层作用下埋地管道分析经典方法

11.2.1Newmark-Hall法

11.2.2Kennedy法

11.2.3SY/T0454—2004

11.2.4GB50470—2008

11.3断层作用下埋地管道反应控制策略

11.3.1方法说明

11.3.2通用措施

11.3.3专项措施

11.3.4工程实践经验方法

第12章 长输管道地震反应分析和评价软件

12.1简介

12.2软件基本框架和功能

12.2.1软件基本框架

12.2.2软件基本功能

12.3安装手册

12.3.1运行环境

12.3.2安装软件简介

12.3.3NET Framework.4.0安装

12.3.4MCRInstaller安装

12.4使用方法简介

12.4.1启动

12.4.2管道参数输入

12.4.3失效准则的选取

12.4.4断层分析方法选择

12.4.5地震波动分析方法选择

12.4.6土弹簧参数计算

12.4.7应力集中因子

12.4.8断层分布的APDL命令流生成

12.4.9数据保存及生成报告

参考文献