Abstract:
含腐蚀缺陷管道在断层作用下的失效往往发生在管道腐蚀区域等管道结构力学性能薄弱部位.为深入探讨含腐蚀缺陷管道在断层错动时对管道失效模式的影响,基于弹塑性有限元理论,建立含腐蚀缺陷管道横穿逆断层的三维模型.在此基础上探究了腐蚀位置、腐蚀深度及断层错动量等参数对逆断层作用下管道局部腐蚀区域、管体应力应变分布及其失效模式的影响.结果表明:断层错动时管道的主要失效模式表现为断层下盘管道顶部和断层上盘管道底部局部屈曲破坏,断层下盘管道底部和断层上盘管道顶部处于受拉状态;上盘管道顶部发生局部腐蚀,管道的主要失效模式表现为断层上盘管道顶部拉伸破坏和管道底部局部屈曲破坏控制的双失效模式;下盘管道顶部发生局部腐蚀,管道的主要失效模式仍为屈曲破坏失效,但在较小断层错动量下管道已发生屈曲破坏失效;不同腐蚀位置对腐蚀管道的应力分布影响显著,局部腐蚀缺陷导致的壁厚减薄削弱了管道抵抗变形的能力,断层下盘管道顶部腐蚀比上盘管道顶部腐蚀对管道抗震性能退化的影响更大,进而影响上盘管道失效模式的变化;随着腐蚀程度的加深,断层上盘管道局部腐蚀引起的应变呈近似线性增长的趋势,而断层下盘处腐蚀引起的应变呈非线性增长的趋势.
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防灾减灾工程学报
ISSN: 1672-2132
Year: 2024
Issue: 6
Volume: 44
Page: 1386-1397
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