Поперечные колебания подземных трубопроводов при осевом нагружении в рамках геометрически нелинейной теории

Abstract

Авторами выполнен обширный обзор последствий сильных землетрясений, произошедших в мире, используя материалы международных форумов и конференций, связанные с исследованием систем жизнеобеспечения типа подземных газо-, водо-, нефтепроводов и канализаций. Из обзора следует, что землетрясения причиняют ущерб зданиям, промышленным предприятиям, коммуникациям и инженерным системам жизнеобеспечения. С каждым годом увеличивается удельная аварийность подземных сооружений, что объясняется ежегодным увеличением числа их строительств для улучшения жизненных условий населения в отдаленных районах страны. Поэтому, чем экономически более развита страна, тем больше повреждений обслуживающих систем жизнеобеспечения.

Досліджено поперечні зміщення підземного трубопроводу, який перебуває у водонасиченому дрібнодисперсному грунті, з використанням розроблених моделей взаємодії в системі "трубопровід - грунт". Даний процес у загальному випадку повинен описуватись системою нелінійних рівнянь при сумісному врахуванні поздовжнього і поперечного переміщень. Для розв'язання задачі використано наближений числовий метод. Визначено можливе піднімання трубопроводів, які укладено у водонасичених грунтах, під дією поздовжнього сейсмічного навантаження. Показано вплив стану грунтів і геометричних характеристик трубопроводу на його поперечне переміщення. Результати досліджень приведено у вигляді зміни графіків - залежностей поперечних переміщень трубопроводу з часом та дано їх аналіз.Досліджено поперечні зміщення підземного трубопроводу, який перебуває у водонасиченому дрібнодисперсному грунті, з використанням розроблених моделей взаємодії в системі "трубопровід - грунт". Даний процес у загальному випадку повинен описуватись системою нелінійних рівнянь при сумісному врахуванні поздовжнього і поперечного переміщень. Для розв'язання задачі використано наближений числовий метод. Визначено можливе піднімання трубопроводів, які укладено у водонасичених грунтах, під дією поздовжнього сейсмічного навантаження. Показано вплив стану грунтів і геометричних характеристик трубопроводу на його поперечне переміщення. Результати досліджень приведено у вигляді зміни графіків - залежностей поперечних переміщень трубопроводу з часом та дано їх аналіз.

The transverse motions of underground pipeline located in the watersaturated fine-grained soil are studied using the developed interaction models in the system “pipeline – soil”. In the general case, this process should be described by a system of nonlinear equations with the common taking into account the longitudinal and transverse motions. To solve the problem, an approximate numerical method is used. The possible uplifting of the pipelines located in the water-saturated soil is determined under action of the longitudinal seismic loading. An effect of the soil conditions and geometrical characteristics on transverse motion of the underground pipeline is shown. The results of studies are presented as curves of dependence of the pipeline transverse displacements on time and accompanied by analysis.