地震作用下可液化场地管道上浮动力响应及影响因素分析

作     者：顾世祥 张继虎 梅伟 杨帆 单夺权 童保林 杜文琪 GU Shixiang;ZHANG Jihu;MEI Wei;YANG Fan;SHAN Duoquan;TONG Baolin;DU Wenqi

作者机构：云南省水利水电勘测设计研究院云南昆明650021 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室工程风险与防灾研究所湖北武汉430072 

出 版 物：《世界地震工程》 (World Earthquake Engineering)

年 卷 期：2022年第38卷第2期

页      面：220-229页

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号:51909193 52078393) 

主　　题：液化场地 管道上浮 数值模拟 动力分析 OpenSees 

摘      要：地震作用下土体发生液化之后,由于超静孔隙水压力的产生和土体抗剪强度的降低,管道易发生上浮破坏。为研究管道上浮动力反应的影响因素,基于OpenSees有限元软件,通过目标反应谱和谱匹配等方法选取地震波,考虑不同管土特性和地震动特性,对地震作用下管道上浮动力反应进行了二维数值模拟。结果表明:土体相对密度、管径和管道埋深对管道上浮反应的影响较大,分别给出了土体相对密度、管径、管道埋深对管道上浮位移的影响规律及对应拟合公式;长持时地震动作用下,超静孔隙水压力消散较慢,管道上浮位移可达短持时地震动作用下管道上浮位移的2倍左右;近断层脉冲地震动作用下,管道上浮破坏和横向破坏两种破坏模式同时存在,且由于速度脉冲效应,管道横向破坏风险大于上浮破坏风险。