地震载荷作用下埋地输气管道的数值模拟

摘要

为了弄清埋地输气管道在地震载荷作用下的动态失效过程,首先对X80管线钢进行了力学性能测试,获得了弹塑性材料线性强化的本构模型参数.然后基于非线性动力学理论、有限元算法和ANSYS有限元商业软件,建立了土-埋地输气管道在动力接触条件下的相互作用模型.载荷采用加速度时程的方法输入天津波,震级为7级,获得了不同壁厚条件下输气管道的动态应力应变响应和带缺陷管道的动态应力强度因子的时程曲线.由X80管线钢的临界应力强度因子,得出了管道极限承载条件下壁厚的下限值以及施加的加速度最大值.提供的方法和数据对埋地输气管道破坏的预防以及管道的抗震设计、施工具有一定的参考价值.