埋地管线数值模拟中土体计算区域的选取问题研究

作     者：刘鹏 陈洪富 孙柏涛 LIU Peng;CHEN Hongfu;SUN Baitao

作者机构：中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080 

出 版 物：《地震研究》 (Journal of Seismological Research)

年 卷 期：2024年第47卷第1期

页      面：18-26页

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：黑龙江省重点研发计划项目(GA22C001) 国家重点研发计划课题(2019YFC1509301) 

主　　题：埋地管线 无限元 边界条件 有限元分析 管线-土体相互作用 

摘      要：详细论述了动力无限元基本理论,提出了一种在非一致激励时无限元边界面上地震动的输入方法。在此基础上,考虑管线-土体之间的黏结滑移效应,采用动力无限元边界,建立了埋地管线的三维有限元-无限元耦合的精细化模型,对非一致地震波激励下埋地管线的动力响应进行了数值分析,对管线周围的土体计算范围的取值进行了系统研究,给出了管线周围土体的有效计算宽度W、有效计算长度L和有效计算深度H的取值范围。结果表明:W的取值与管径D紧密相关,H可取30~60 m,L应至少包含一个地震动的卓越周期段的波长,此分析结果可满足大多数工程需求。