逆断层下管道临界应变和断层临界位移研究

摘要

针对现有规范中极限压缩应变公式的局限性,本文基于弹塑性力学理论,采用商用有限元软件ABAQUS建立了符合工程实际的大口径输气管道有限元模型,管土之间采用接触单元模拟相互作用力,通过施加整体位移载荷模拟断层间的错动,并与Rofooei试验进行对比,对比结果验证了模型的有效性.再通过建立的三维有限元模型,重点研究了多种断层倾角下逆断层对管道随断层土体发生偏移直至局部屈曲过程的影响.研究结果表明:断层倾角对管道屈曲临界断层位移量、局部屈曲位置等影响较大,临界屈曲位移随着断层倾角的增大先减少后增加,并在60°时降至最低;断层倾角不变情况下,管道局部屈曲受断层倾角影响显著.研究结果可以为管道穿越断层区时基于应变的设计及完整性评价提供理论参考.