基于有限元模拟的跨断层输水管道失效风险评价——以阿红干渠管道为例

• 作者: 顾世祥 梅伟 唐畅 杨帆 霍玉国 曹子君
• 来源期刊: 中国农村水利水电
• 关键词: 断层错动 管道 失效概率 有限元模拟 逆断层
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 供水工程
• 页码范围: 145-151
• 页数: 7页
• 分类号: TV672+.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-2284.2021.05.025

摘要

对于涉及多地震带的大型管道工程而言,准确评价典型场地的管道安全性十分重要,比如穿越断层的埋地输水管道不可避免地受到断层错动的不利影响.以滇中引水二期工程玉溪段阿红干渠管道五段为例研究了活动断层作用下管道的失效风险.采用ABAQUS内置管-土相互作用(PSI)单元建立由地震位移控制的有限元模型,考虑地震位移荷载、管材强度和土体不排水剪切强度的不确定性,以轴向最大拉应变和压应变作为响应值,获得了管道响应的分布,基于蒙特卡洛模拟方法计算了给定工况下管道的失效概率.在此基础上,研究了地震震级、管壁厚度和填土深度对于所选管道失效概率的影响规律.结果表明:跨断层埋地管道的安全性对于地震发生震级十分敏感,增加管壁厚度可以降低管道的失效概率,埋深对于管道的安全性的影响较小.