基于神经网络和Monte Carlo组合方法的断层作用下管道的可靠性分析

摘要

走滑断层是埋地管道常见的地质灾害威胁,断层作用下管道会因变形过大而失效.本文建立了穿越走滑断层的X80管道的有限元模型,计算了多种因素影响下管道的设计应变值,并基于该有限元数据创建了BP双隐层神经网络的设计应变预测模型,最终将该网络预测模型与Monte Carlo法相结合,开展了走滑断层下的X80管道的可靠性分析,并探讨了管道设计系数、内压以及土壤类型对管道可靠度的影响.结果表明:管道可靠度随断层位移的增加呈"Z型"曲线的变化趋势,设计系数越小,管道的可靠度越高;设计系数相同时,大管径管道的可靠性较好,降低管道运行内压以及采用松砂回填均能提高断层区管道的可靠度.