考慮空間效應(yīng)的海底管線非平穩(wěn)隨機地震響應(yīng)分析.pdf

1、近年來，隨著陸地資源的過度消耗，人們開始加大對海洋資源的開采，因此在深海海底鋪設(shè)了大量的油氣輸送管道。由于海洋環(huán)境的隨機性和復(fù)雜性，海底管道在地震動作用下的動力響應(yīng)一直是研究的熱點問題。基于虛擬激勵法和Leung方法的思想，本文提出了一種考慮地震動空間效應(yīng)的海底管線非平穩(wěn)隨機地震響應(yīng)分析方法。驗證了多點地震作用下結(jié)構(gòu)的非平穩(wěn)隨機響應(yīng)分析可轉(zhuǎn)化為求解支座在虛擬地面加速度激勵作用下的確定性瞬態(tài)動力響應(yīng)。本文方法可直接由結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)及初始條

2、件求解其瞬態(tài)響應(yīng)，推導(dǎo)過程簡單，在計算效率方面優(yōu)勢明顯。本文具體研究內(nèi)容包括：
　　1）采用Leung方法和Lee方法對彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)和三層廠房系統(tǒng)進行了瞬態(tài)響應(yīng)分析，對Leung方法和Lee方法的求解思路做出了詳細(xì)的闡述，并且比較了兩種方法的優(yōu)缺點。
　　2）驗證了多點地震作用下多跨連續(xù)梁的非平穩(wěn)隨機響應(yīng)分析可轉(zhuǎn)化為求解支座在虛擬地面加速度激勵作用下的確定性瞬態(tài)動力響應(yīng)，然后建立了多跨連續(xù)梁的多點輸入地震響應(yīng)分析有限元運動

3、方程。基于虛擬激勵法的思想，分別采用Newmark法、Leung方法以及Lee方法求解了非支座節(jié)點的虛擬動態(tài)相對位移，并且比較了三種方法的計算效率。
　　3）考慮地震作用時管道和水體的運動特點，建立了海底管線的多點輸入地震響應(yīng)分析有限元運動方程。然后基于虛擬激勵法的思想，分別采用Newmark法和Leung方法求解了非支座節(jié)點的虛擬動態(tài)相對位移，完成了支座在虛擬地面加速度激勵作用下的確定性瞬態(tài)動力響應(yīng)分析，隨之完成了考慮空間效應(yīng)的