断层作用下管道受压时数值模型适用性分析

摘要

管道在穿越断层时的受力分析较为复杂,处于受压的情况下更常见,工程上对管道的设计都是基于应变的结果.现有的有限元分析模型众多,针对走滑断层及逆断层两种工况,对使用管单元、梁壳耦合、等效弹簧边界和固定边界壳单元模型得到的计 算结果进行了对比分析,从结果差异性、计算效率两方面分别讨论各个模型的优缺点.得到如下结论：管单元模型的计算效率最 高,在计算管道轴向最大应变时得到的结果也较为准确,适合大批量计算;梁壳耦合及等效弹簧边界这两种对边界应力的简化模型 在计算结果上与固定边界壳单元模型吻合较好,计算效率与固定边界模型相比也有较大提高,适合断层位错量较小时的应变计算.