同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所接受委托,对高密度聚乙烯(HDPE)缠绕增强管到在地震力作用下的抗震性能和安全性能进行了三位有限元计算分析。采用通用有限元软件ANSYS进行了管道数值模拟分析研究,主要包括:首先建立了土体和管道的整体有限元模型,其中土体的动力本构模型采用等效线性化模型,土体单元采用solide单元,HDPE管道采用shell单元;对整体有限元模型进行了三维静、动力计算。研究中,对不同地质条件、不同埋深、不同口径的管道分别进行了计算分析研究,最后对管道在地震力作用下的抗震性能和安全性进行了综合评价。
计算结果表明:高密度聚乙烯(HDPE)管道在不同成层均匀非液化地质条件、不同埋深、不同口径的情况下,即使在场地遭遇地震加速度0.4g(即抗震设防烈度为9级)的地震作用,管道的应力和变形在安全的范围,不会发生破坏。
本计算成果可作为HDPE管道在地震作用下的工作性能评价的依据,可以供工程设计参考。
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