穿越断层海底管道非线性屈曲变形分析

摘要

随着海洋油气资源的不断开发,海底管道发挥着越来越重要的作用.由于中国是一个多地震国家,渤海、东海等海域又濒临环太平洋地震带,海底管道不可避免会穿越不同的地震地质条件,而且使用期间很有可能遇到活动断层的作用.大量震害资料表明,断层错动是造成埋地管道破坏的重要原因.为此,以半无限空间线弹性理论为基础,利用大型有限元软件ABAQUS建立了海底管道穿越断层的非线性有限元模型,模型中充分考虑了海底管道的材料非线性和几何非线性的影响,通过建立管道一土体单元之间的接触对,精细模拟了海底管道与包裹土体之间的相互作用,分析了管道在不同断层错动作用下的力学性能,研究了管道在不同影响因素下的应变分布规律,研究结论可用于大口径海底管道抗震设计与防护措施制定.