海底管线的地震响应和抗震设计方法研究

摘要

进行海底管线的抗震设计意义重大.因为无专业的海底管线抗震设计规范,目前依照陆地管线规范进行海管抗震校核时多次出现应力计算值过大、管线结构尺寸对地震应力值影响甚微等问题,这些现象对抗震结构设计带来很大困惑.针对这些问题,根据海底管线的结构形式和铺设分类,对海底管线抗震设计理论和方法进行了系统的研究,内容主要包括海底平铺管线地震波响应特性分析;平铺管线断层适应能力计算;过渡弯管地震应力计算;抗震设计方法程序化和软件设计.在详细分析现用设计方法的的基础上,结合海底管线的实际铺设环境,进行了理论分析和实例计算,得到如下结论:●建立在管土之间约束为弹性约束的现用设计方法,不能简单的应用于海底管线的抗震设计;●建立在约束管线土壤塑性滑移理论上的新抗震设计方法——极限地震应力计算法是计算海底管线地震应力的有效手段,该法正确反映了海底管线的实际应力状况,及其结构和埋设深度的特征;●给出了海底管线适应断层能力计算方法,实例判断海底管线对断层的适应能力明显优于陆地管线;●拟静力方法是计算弯管段地震应力的有效手段,海底管线弯管段在地震中几乎不会发生共振破坏;●给出了海底管线抗震设计方法的程序化公式和专业软件.

目录

文摘

英文文摘

第一章概述

§1.1海底管线抗震设计方法研究意义

§1.2管线抗震设计研究的发展与现状

§1.3地震作用的介绍

§1.4海底管线抗震设计方法研究的分类

第二章地震波作用下海底管线应力计算研究

§2.1埋地管线地震应力分析的基本特征

§2.2土的应力－应变关系、抗剪强度和破坏准则

§2.3地震时管土相互作用的分类及其特征

§2.4管土之间为弹性约束时的地震应力计算

§2.5弹性约束时地震应力工程计算方法的确定

§2.6弹性约束条件和现用方法存在问题实例分析

§2.7海底埋设管线的极限地震应力计算方法

§2.8极限地震应力法的计算实例及分析

§2.9极限地震应力计算法中管线结构参数及埋深的影响规律

§2.10小结

第三章地震断层上海底管线的适应能力计算研究

§3.1铺设在断层上管线的受力分析

§3.2管线抗断层能力的计算

§3.3断层运动引起管线长度的改变和安全判断准则

§3.4实例计算及分析

§3.5小结

第四章弯管的抗震设计分析

§4.1弯管抗震设计的解决办法

§4.2弯管段的振动模态分析

§4.3弯管段的面内振动分析

§4.4弯管段的面外振动分析

§4.5弯管振动的基频分析

§4.6弯管振动的实例分析和小结

第五章抗震设计法的程序化及软件设计

§5.1地震波影响下海底管线地震应力程序化计算公式

§5.2地震断裂带上海底管线适应能力程序化计算公式

§5.3海底管线抗震设计软件的基本结构和功能

第六章总结和展望

§6.1总结

§6.2展望

参考文献

致谢

博士生期间发表的论文

博士后期间发表的论文

个人简历

永久通讯地址