随机时空地震载荷下长输埋地压力管道的响应分析

摘要：

传统长输管道的抗震研究仅考虑随时间变化的一致地震激励,而客观上长输管道遭受的地震载荷是随时间和空间同时变化的四维时空激励.为此,从统计学的角度将其作为随机过程和随机场进行研究,考虑场地类型的影响,基于随机过程的随机地震功率谱模型——Clough-Penzien模型的正交展开和随机场的半理论半经验模型,建立了适合于实际工程的随机时空地震载荷的数学模型,进行多点激励下的管道响应分析,结合von-Mises第四强度理论进行埋地压力管道的应力分析,并以某长输埋地压力管道为例,进行了数值模拟与分析.研究结果表明:①对于长输管道而言,非一致地震激励下的响应大于一致激励下响应的影响;②四维时空地震场域的耦合响应可以基于地震数据和模型处理后再进行分析;③地震作用下长输管道的响应具有随机时空的特性.结论认为:长输埋地压力管道在遭受地震载荷时,科学合理的分析设计方式需要同时考虑时空效应的影响;所建立的随机时空地震载荷模型,对于长输管道抗震设计具有重要的参考价值.

关键词：地震、地震激励、地震载荷、随机过程、随机场、随机时空耦合、四维时空、长输管道

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资助基金：国家自然科学基金项目“复杂油气长输管道工程系统货币化定量风险评价与最优维护决策理论及方法研究”50974105;中国工程院重大咨询研究项目“材料延寿与可持续发展的战略研究”2011-ZD-20;高等学校博士学科点专项科研基金“基于中介状态的油气管道定量风险评价理论及方法研究”20105121110003

在线出版日期：2019-01-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：120-127