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1、四川建筑科學(xué)研究第36卷第2期SichuanBuildingScience2010年4月地震作用下埋地管道橫向振動(dòng)分析郝婷碉，陳貴清，馬衛(wèi)華(唐山學(xué)院，河北唐山06300o)摘要：將埋地管道的橫向振動(dòng)偏微分方程和軸向振動(dòng)偏微分方程轉(zhuǎn)化為動(dòng)力學(xué)方程的基本形式，將地震激勵(lì)按照隨機(jī)波和簡(jiǎn)諧波分別輸入到運(yùn)動(dòng)方程中。利用彈性時(shí)程分析法，對(duì)管道單元進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析并編制程序，得到管道中點(diǎn)的位移響應(yīng)和加速度響應(yīng)0考慮了土參數(shù)、管道參數(shù)、地震動(dòng)參數(shù)、支承距離等因素對(duì)管道響應(yīng)的影響，得到土的特性對(duì)管道的位移響應(yīng)和加速
2、度響應(yīng)有一定的影響，隨著土質(zhì)由軟變硬，管道的位移響應(yīng)越小。關(guān)鍵詞：地震；埋地管道；橫向振動(dòng)；位移；Madab語言中圖分類號(hào)：0327文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008—1933(2010)02—204—04TransversevibrationanalysisofburiedpipelineunderearthquakeinteractionHA0Tingyue，CHENGuiqing，MAWeihua(TangshanCollege，Tangshan063000，China)Abstract：The
3、diferentialequationsoftransversevibrationandaxialvibrationweretranslatedintobasicformofdynamicsequations，consideringeaahquakeexcitationasrandomwaveandharmonicwaveinthedynamicequations．Utilizingthemethodoftheelasticitytime—travelanalysistoprogram，theres
4、ponseofthedisplacementandaccelerationatthemidpointwereobtained，moreoverthepipeelementwasanalyzed．Thesoilparameter，pipeparameter，earthquakedynamicparameterandthesupposingdistancewereconsideredastheinfluenceofpiperesponse．Thecharacteristicofthesoilhadani
5、nfluenceonresponseofvelocityandacceleration．Alongwithsoilfromsofttohard，theresponseofvelocitybecamesmaller．Inthesamesoil，theea~hquakedamagerateofthepipingbecameincreaseralongwithearthquakeintensityincreasing．Keywords：earthquake；buriedpipeline；transvers
6、evibration；displacement；Maflablanguage之間相互作用的模型，在地震激勵(lì)作用下埋地輸流0引言管道的響應(yīng)，并探討一些物理參數(shù)對(duì)其影響，為輸流隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展，埋地管道系統(tǒng)已經(jīng)管道的動(dòng)力設(shè)計(jì)提供一定的理論基礎(chǔ)。越來越廣泛地應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如城市供水的長(zhǎng)距1振動(dòng)微分方程離管線、大規(guī)模的集中供暖系統(tǒng)、大型油田的長(zhǎng)距離輸油管線、核電站中的水循環(huán)系統(tǒng)等，這些管道系統(tǒng)管道模型按照Euler—Bernoulli彈性地基梁模型對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及人民生活都起著十分重要的作用，進(jìn)行簡(jiǎn)化
7、。為了表示土體在動(dòng)力作用下的應(yīng)力是由因而被稱為“生命線工程”。地下管道埋設(shè)在土層彈性恢復(fù)力和粘性阻尼力共同承擔(dān)的，采用Kelvin中，受管道周圍土壤的約束，其反應(yīng)問題不僅包括管粘彈性地基模型。子與流體之間的相互作用，還包括管子和周圍土體之間的相互作用。與地上建筑物相比，地下管道通常分布的范圍廣，不可避免地涉及各種場(chǎng)地，在地震圖1埋地管道橫向振動(dòng)模型中極易遭受破壞，造成系統(tǒng)故障和中斷，并有可能產(chǎn)Fig．1Transverse~4brationmodelofburiedpipe生各種次生災(zāi)害。本文主要研
8、究土一管一流體三者根據(jù)物理模型，兩端鉸支的一根管道，長(zhǎng)度為z，管內(nèi)流體以流速相對(duì)于管壁做穩(wěn)恒流動(dòng)，管道軸向?yàn)榉较?，橫向位移為Y。如圖1所示，設(shè)單位長(zhǎng)收稿日期：2008-07—16作者簡(jiǎn)介：郝婷明(1977一)，女，河北唐山人，碩士，講師，主要從事度的管道質(zhì)量為m。，管內(nèi)單位長(zhǎng)度的流體質(zhì)量為結(jié)構(gòu)理論和結(jié)構(gòu)振動(dòng)方面的教學(xué)和研究。m，，管道的抗彎剛度為，地基的橫向阻尼系數(shù)為基金項(xiàng)目：河北省教育廳資助項(xiàng)目(Z2007203)E—mall：shphtysyb@163．COrnC
