长输管道地震反应分析
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作者李昕,周晶 著
出版社科学出版社
ISBN9787030549679
出版时间2017-11
版次1
装帧平装
开本16开
纸张胶版纸
页数317页
字数410千字
定价128元
货号SC:9787030549679
上书时间2024-06-26
商品详情
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内容简介:
全书以理论研究为基础，结合数值仿真方法，针对地震作用下的波动效应和较为地面变形效应对长输管道的影响开展研究，对于长输管道地震破坏机理进行了系统分析。基于地震波的空间传播效应，建立长输管道在地震波作用下的时域计算模型；提出海底管道水动力计算模型，解决了海底悬空管道的地震反应分析方法问题；提出埋地管道在断层作用下的解析分析方法，完善断层作用下埋地管道反应计算的简化有限元方法；对比靠前外规范，评判长输管道的安全控制准则；自主开发了长输管道地震反应计算和评价软件，用于长输管道的抗震设计。
摘要:
靠前篇 地震波作用下长输管道反应分析
靠前章 空间多点地震动合成方法
1.1 引言
由震源释放出来的地震波所引起的地表附近土层的振动被称为地震动。地震波在地壳的传播过程中会经历复杂的介质条件，不同频率地震波分量的传播速度、反射和散射方式均不相同，不同空间点的各地震波频率分量的到时、幅值和叠加方式亦不相同。影响地震动的主要因素有三个：震源、传播途径与传播介质、局部场地条件。
对于小尺度结构，结构不同位置受到的地震动差别不大；但当结构在平面上尺度较大时，不同位置经历的地震动将存在一定差异。主要体现在以下四个方面[1]：①在地震动场的不同位置，地震波到达的时间上存在差异，即行波效应；②地震波在传播过程中发生复杂的反射和散射，同时，在地震动场的不同位置，地震波的叠加方式也不同，存在相干性，即部分相干效应；③在地震波传播过程中，随着能量的耗散，振幅会减小，即波的衰减效应；④在地震动场的不同位置，地质条件不同，影响地震波的振幅和频率，即局部场地效应。这些差异会对大跨度结构的地震反应产生不可忽视的影响，因此建立能够综合反映地震地面运动的空间变化的多点地震动模型对大尺度结构的地震反应分析具有重要的意义。
1.1.1 地震动空间变化特性的认识与发展
人类对地震动空间变化特性的分析研究是从地震动监测台阵建设完成后开始的。在没有获得差动台阵的强震记录之前，学者在研究地震动的空间变化对结构反应的影响时多采用行波法，即接近相干模型。这种方法假定地震波沿地表以一定的波速传播，多点地震记录的形状没有任何变化，只是时间的滞后，没有考虑幅值衰减。行波法能考虑各点间地震动的相位变化，比一致输入前进了一步，但这种方法不能反映各点间的地震动的波形差异。密集的地震动监测台阵建设完成后，根据监测到的数据，人们才对地震动空间变化特性有了新的认识并展开了进一步的研究。
目前，可提供大量数据并被靠前外研究人员采用很多的地震动监测台阵是于1980年9月在中国台湾东北海岸安装的数字强震动地震仪台阵，称为强地面运动台阵台湾1号（strong motion aRray，Taiwan，No.1，SMART-1）。SMART-1台阵由分别安置在半径为100m，1km和2km的三个圆环上的36个数字式加速度仪和在圆心的第37个加速度仪共同组成[2]，具体布置见图1.1。
图1.1 SMART-1台阵示意图
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目录:
第一篇 地震波作用下长输管道反应分析
第1章 空间多点地震动合成方法 3
1.1 引言 3
1.1.1 地震动空间变化特性的认识与发展 3
1.1.2 空间相关多点地震动合成三要素 4
1.1.3 空间相关多点地震动合成方法 9
1.2 空间相关多点地震动传统合成方法 10
1.2.1 地震波传播特点及检验方法 10
1.2.2 传统的空间相关多点地震动合成方法 11
1.3 空间相关多点地震动改进合成方法 15
1.3.1 基于实际地震记录的空间多点地震动合成方法 15
1.3.2 基于地震反应谱的空间多点地震动合成方法 20
1.4 空间相关多点地震动合成实例 22
1.4.1 基于传统HOP法的地震动合成实例 22
1.4.2 基于实际地震记录的地震动合成实例 25
1.4.3 基于地震反应谱的地震动合成实例 28
第2章 地震波作用下长输管道反应的数值分析 30
2.1 引言 30
2.1.1 确定性动力分析法 30
2.1.2 反应谱法 30
2.1.3 随机振动分析法 31
2.2 埋地管道动力反应分析控制方程 31
2.2.1 管道动力时程分析控制方程&n
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