隧道爆破地震下输气管道动力响应数值试验

摘要：

为合理确定爆破地震作用下埋地输气管道安全振动控制标准,明确管道运行参数对其动力响应的影响规律.以下穿既有输气管道的隧道爆破工程为背景,基于非线性动力有限元模拟方法和正交试验原理进行输气管道动力响应数值试验,按照极差分析方法确定埋地管道直径、厚度、管道埋深、管道与隧道净距、运行内压等5个因素对管道应力与振速响应特征的影响次序.研究结果表明:管道最大主应力峰值主要受管道内压、壁厚影响,并与管道内压呈明显的线性关系;爆破地震作用下运行内压为7 MPa管道的最大主应力峰值为290.73 MPa,其最大拉应变为0.001 4,小于管材的极限弹性应变0.002 3;输气管道的动力响应特征主要与管道的结构有关,爆破地震引起的管道动应力小于管道容许应力的6％;输气管道的最大动应力可采用空管的动态最大主应力峰值与其有压时的静态主应力的叠加值估算.

关键词：隧道掘进、爆破地震波、埋地输气管道、正交数值试验、动力响应、运行内压

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分类号：O382.2(爆炸力学)

资助基金：中央高校基本科研业务费科技创新资助项目2682013CX050;国家自然科学基金面上资助项目41272322

在线出版日期：2017-05-25（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：264-271