跨断层埋地管道地震反应分析及应变设计方法研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第10-23页 |
| 1.1 研究背景及选题依据 | 第10-11页 |
| 1.2 研究的必要性及意义 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第12-20页 |
| 1.3.1 埋地管线地震反应分析方法研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.2 跨断层管道管-土作用模型研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3.3 跨断层管道地震反应影响因素研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3.4 管道基于应变的设计方法研究现状 | 第18-20页 |
| 1.4 研究目标与内容 | 第20-21页 |
| 1.5 研究方法及技术路线 | 第21-23页 |
| 1.5.1 研究方法 | 第21-22页 |
| 1.5.2 研究技术路线 | 第22-23页 |
| 第2章 跨断层埋地管道地震反应理论研究 | 第23-42页 |
| 2.1 断层类型及破坏机理 | 第23-26页 |
| 2.1.1 断层类型 | 第23-24页 |
| 2.1.2 管道失效模式 | 第24-25页 |
| 2.1.3 断层作用破坏机理 | 第25-26页 |
| 2.2 跨断层埋地管道破坏的影响因素分析 | 第26-28页 |
| 2.2.1 断层特性 | 第26页 |
| 2.2.2 地震及场地 | 第26-27页 |
| 2.2.3 管道特性 | 第27页 |
| 2.2.4 土壤的地质条件 | 第27页 |
| 2.2.5 其它影响因素 | 第27-28页 |
| 2.3 跨断层埋地管道抗震分析理论 | 第28-34页 |
| 2.3.1 静力理论 | 第28-30页 |
| 2.3.2 弹性地基梁理论 | 第30-31页 |
| 2.3.3 壳体理论 | 第31-32页 |
| 2.3.4 非线性摩擦理论 | 第32页 |
| 2.3.5 Von-Mises屈服准则 | 第32-34页 |
| 2.4 跨断层埋地管道理论分析方法 | 第34-41页 |
| 2.4.1 Newmark-Hall分析方法 | 第34-35页 |
| 2.4.2 Kennedy分析方法 | 第35-36页 |
| 2.4.3 梁理论方法 | 第36-37页 |
| 2.4.4 有限元分析方法 | 第37-39页 |
| 2.4.5 抗震规范的理论计算方法 | 第39-41页 |
| 2.5 本章小结 | 第41-42页 |
| 第3章 跨断层埋地管道有限元分析模型 | 第42-66页 |
| 3.1 有限元分析基本理论 | 第42-46页 |
| 3.1.1 有限元分析方法 | 第42-43页 |
| 3.1.2 非线性分析理论 | 第43-44页 |
| 3.1.3 应力应变空间 | 第44页 |
| 3.1.4 管道应力应变关系 | 第44-45页 |
| 3.1.5 数值模拟计算步骤 | 第45-46页 |
| 3.2 管-土物理模型 | 第46-48页 |
| 3.2.1 单元选择 | 第46页 |
| 3.2.2 物理模型确定 | 第46-48页 |
| 3.3 管-土非线性分析 | 第48-52页 |
| 3.3.1 管材本构模型 | 第48页 |
| 3.3.2 土体本构模型 | 第48-51页 |
| 3.3.3 管-土非线性接触 | 第51-52页 |
| 3.4 管-土有限元模型的建立 | 第52-58页 |
| 3.4.1 模型假设条件 | 第52页 |
| 3.4.2 管道有限元模型的建立 | 第52-53页 |
| 3.4.3 管-土非线性模型的建立 | 第53-54页 |
| 3.4.4 管-土作用有限元分析过程 | 第54页 |
| 3.4.5 网格划分 | 第54-55页 |
| 3.4.6 边界条件约束 | 第55-56页 |
| 3.4.7 载荷的施加 | 第56-58页 |
| 3.5 有限元后处理分析 | 第58-59页 |
| 3.5.1 有限元结果的提取 | 第58页 |
| 3.5.2 数值模拟数据处理 | 第58-59页 |
| 3.5.3 工程实践的运用 | 第59页 |
| 3.6 实例计算和模型验证 | 第59-64页 |
| 3.6.1 工程实例计算 | 第59-61页 |
| 3.6.2 模型可靠性验证 | 第61-64页 |
| 3.7 本章小结 | 第64-66页 |
| 第4章 跨断层埋地管道数值模拟分析 | 第66-105页 |
| 4.1 参数选取及界定 | 第66-69页 |
| 4.1.1 模型参数的选取 | 第66-67页 |
| 4.1.2 影响因素的取值界定 | 第67-69页 |
| 4.2 断层错动位移下管道力学特性分析 | 第69-78页 |
| 4.2.1 计算结果云图分析 | 第69-73页 |
| 4.2.2 管道的变形反应分析 | 第73-74页 |
| 4.2.3 不同错动位移下管道应力应变分析 | 第74-78页 |
| 4.3 不同因素影响下埋地管道力学特性研究 | 第78-103页 |
| 4.3.1 管道壁厚 | 第78-82页 |
| 4.3.2 管道内压 | 第82-86页 |
| 4.3.3 管道埋深 | 第86-89页 |
| 4.3.4 断层夹角 | 第89-93页 |
| 4.3.5 径厚比 | 第93-96页 |
| 4.3.6 回填土质 | 第96-101页 |
| 4.3.7 管材性质 | 第101-103页 |
| 4.4 本章小结 | 第103-105页 |
| 第5章 跨断层埋地管道应变设计方法研究 | 第105-132页 |
| 5.1 基于应变的管道设计方法 | 第105-108页 |
| 5.1.1 管道临界极限状态 | 第105-106页 |
| 5.1.2 基于应变的设计思路 | 第106-107页 |
| 5.1.3 基于应变与基于应力设计的区别 | 第107-108页 |
| 5.2 基于应变的跨断层埋地管道设计 | 第108-109页 |
| 5.2.1 跨断层埋地管道的极限状态 | 第108页 |
| 5.2.2 跨断层埋地管道的轴向应变 | 第108-109页 |
| 5.2.3 跨断层埋地管道的设计应变 | 第109页 |
| 5.3 跨断层埋地管道的应变设计准则 | 第109-115页 |
| 5.3.1 管道的容许应变 | 第109-110页 |
| 5.3.2 极限状态设计准则 | 第110-112页 |
| 5.3.3 管道应变设计准则 | 第112-113页 |
| 5.3.4 提高管道设计应变的方法 | 第113-115页 |
| 5.4 跨断层埋地管道不同工况下极限应变研究 | 第115-130页 |
| 5.4.1 极限应变与设计应变 | 第115页 |
| 5.4.2 不同工况下管道应变有限元分析 | 第115-124页 |
| 5.4.3 不同工况下管道极限应变的规律 | 第124-129页 |
| 5.4.4 工程管道不同工况下设计应变值 | 第129-130页 |
| 5.5 本章小结 | 第130-132页 |
| 第6章 结论与建议 | 第132-134页 |
| 6.1 研究结论 | 第132-133页 |
| 6.2 建议 | 第133-134页 |
| 致谢 | 第134-135页 |
| 参考文献 | 第135-141页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第141页 |
