U-PVC供水管线地震可靠性分析

摘要

城市供水管线作为生命线系统工程的重要组成部分，不但在城市生产生活中发挥重要的作用，也为灾后救灾的顺利进行提供重要的功能保障。我国为地震多发国家，存在随时发生地震灾害以及由此引起的次生灾害的危险，生命线系统抗灾能力较差，不论新老管道都没有经过抗震设计便铺设于地下，因此加强对管线的抗震研究对整个城市的防灾减灾能力意义重大。 近年来随着经济的不断发展，供水管道材质实现多样化，U-PVC管道作为其典型代表被广泛应用，(U-PVC是英文单词Unplasticized Poly Vinyl Chloride的缩写词)，意思是不含增塑剂的聚氯乙烯,通常称为硬聚氯乙烯，是给排水管道中应用最为广泛的一种塑料管道。随着U-PVC管道的广泛应用，对其抗震可靠性的研究也显得越来越重要，而目前对于该材质管道尚无抗震研究数据。本文较为全面地分析了地震力对管道的作用，并以管道震害资料研究为依据，即管道在地震作用下轴向破坏为主且接口为管道破坏的薄弱环节，对U-PVC供水管线接口做抗震性能试验研究，并对U-PVC管道接口地震可靠度计算进行了较为全面系统的研究。主要工作如下： (1) 探讨各种地震力方法。动力分析方法能够更好的反映管道实际的地震反应特性，该计算方法将地下供水管线周围的土层视为均匀分布，并简化成连续分布的弹簧和阻尼器，管线看作为搁置在弹簧上的梁。本文选择动力分析方法进行管道位移计算。 (2) 根据以往地下管道在地震作用下的破坏形式建立模型并进行试验。选择200mm和315mm两种管径的U-PVC管道对接口进行抗震性能试验研究，通过试验得到管道接口的极限抗拉强度和渗漏位移极限并将渗漏位移极限作为可靠度计算的位移限值。 (3) 计算U-PVC管道接口可靠度。以200mm和315mm两种管径的U-PVC管道为例，计算管道在7度、8度和9度地震力作用下的接口可靠度。经过计算，两种管径的U-PVC管道接口的可靠度均高于0.9，说明U-PVC管道柔性接口具有很好的抗震性能。 (4) U-PVC管道接口与铸铁管道接口可靠度比较。将相同地质条件，相同地震力作用下的U-PVC管道接口与铸铁管道接口可靠度进行比较，前者的抗震可靠性明显的高于后者。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪 论

第二章 地下管线震害分析

第三章 地下管道的地震可靠度理论

第四章 U-PVC管线接口抗震性能试验研究

第五章 U-PVC管道接口抗震可靠度分析

第六章 结论

参考文献

致谢

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