地震断层作用下埋地管线壳有限元分析的等效边界方法-地震学报.PDF

第 卷 增刊 地 震 学 报 ， ２６ Ｖｏｌ．２６ Ｓｕ ． 　 　 　 　 　 　 ｐｐ 年 月 （ ） ＡＣＴＡＳＥＩＳＭＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡ ， ２００４ １１ １４１ １４７ Ｎｏｖ． ２００４ 　 　 ～ 　 文章编号： （ ） ０２５３００１４１０７ 地震断层作用下埋地管线壳有限元 分析的等效边界方法 １） １） １） １） 刘爱文 胡聿贤 赵凤新 李小军 　 　 　 高田至郎２） 赵 雷１） 　 　 １）中国北京１０００８１中国地震局地球物理研究所 ２）日本神户６５７００１３神户大学工学部 　　　 　 摘要 壳有限元方法是目前较先进的分析地震活动断层作用下埋地管线反应的方法，但是由 　 于受断层错动影响的管道一般较长，因此该方法需要较大的计算资源 本文提出一种等效边 ． 界方法，可以克服现有壳有限元方法的缺点 埋地管线在地震断层作用下的大变形反应往往 ． 只发生在断层附近，而离断层较远处管段的变形反应相对较小 本文从理论上得出一个等效 ． 边界，以非线性弹簧的形式应用到壳单元分析模型的两端，替代模型以外管段的影响 这样 ． 只需对感兴趣的发生大变形的管段进行壳单元建模型，从而解决了现有的壳有限元方法需要 大量计算机时和资源的缺点 与现有的壳模型固定边界方法进行比较，验证了等效边界方法 ． 的合理性和有效性． 关键词 埋地管线 断层运动 壳模型有限元方法 等效边界 　　 　 　 　 中图分类号：Ｐ３１５．９ 文献标识码：Ａ 　　　 引言 研究埋地管线在地震断层作用下的反应至今已有 余年，学者们经过不断地改进，提 ３０ 出了多种计算方法（ ， ， ； ， ； ， ， ；刘 Ｎｅｗｍａｒｋ Ｈａｌｌ １９７５ Ｋｅｎｎ