基於土體有效應力原理的地下管線地震反應研究

《基於土體有效應力原理的地下管線地震反應研究》是依託同濟大學，由艾曉秋擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於土體有效應力原理的地下管線地震反應研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：艾曉秋
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

地下管線抗震分析是進行地下管網系統抗震性能分析與最佳化設計的基礎。本項申請以地下管線為研究對象，開展管線系統地震反應分析與研究。考慮地下管線周圍土體的固液耦合特點，基於有效應力原理建立較為精細的土-地下管線體系的地震回響分析計算模型，對地下管線在地震作用下的回響進行全過程的數值模擬，達到反映真實性態之目標。通過開展工程場地的地震動場模擬研究，實現地震動多點激勵下地下管線的地震反應分析。基於隨機結構系統的機率密度演化理論，發展有效的地下管線隨機地震反應分析方法，為建立完善地下管網抗震設計與工程網路最佳化設計提供理論基礎。。

結題摘要

本課題以地下管線為研究對象，開展了管線系統地震反應分析與研究。管線周圍的土體視為固-液二相介質，採用考慮地震過程中土體內孔隙水壓力的增長和消散的有效應力分析方法，結合地下管線與周圍土體的接觸界面作用，建立了較為精細的土—地下管線體系的地震回響分析計算模型，對地下管線在地震作用下的回響進行全過程的數值模擬。通過開展工程場地的地震動場模擬研究，實現地下管線的地震反應分析。在此基礎上，對影響地下管線的地震回響的主要因素進行了分析研究。基於隨機結構系統的機率密度演化理論，發展了有效的地下管線隨機地震反應分析方法，研究了不同隨機性背景下的地下管線系統的隨機地震反應特徵，即地震動輸入具有隨機性、土參數為確定性的地震動反應；地震動輸入為確定性的、土參數具有隨機性的地震動反應；同時考慮地震動輸入具有隨機性和土參數也具有隨機性的隨機系統的地震反應，並對地下管線的抗震可靠性進行了初步分析。研究成果將為建立完善地下管網抗震設計與工程網路最佳化設計提供理論基礎。