Колебания систем, состоящих из подземных трубопроводов и колодцев, при действии сейсмической волны
Ключевые слова:
труба, грунт, взаимодействие, изгиб, колебание, упругость, деформацияАннотация
В работе рассмотрена задача о воздействии продольной волны на систему, состоящую из последовательно расположенных колодцев и трубопроводов конечной длины, и взаимодействующую с грунтом по упруго-вязкому закону. Торцы трубопровода закреплены к массивным колодцам, имеющим объем и массу. Наибольший размер колодца значительно меньше, чем длина трубопровода, поэтому можно пренебречь деформацией колодца, т.е. колодец можно считать абсолютно твёрдым телом. В задаче для каждого участка трубопровода, ограниченного колодцами, характеристики грунта и трубопровода разные. Задача решена численно, используя явную схему метода конечных разностей. Продольная волна в грунте принимается в виде бегущей волны синуса. В работе приведен сравнительный анализ результатов при некоторых значениях коэффициентов упругого и вязкого взаимодействия и скорости распространения волны. Результаты исследования показали, что размеры колодца имеют значительное влияние на напряженное состояние трубопровода.
Библиографические ссылки
O’Rourke T.D. Geohazards and large geographically distributed systems // Geotechnique. – 2010. – Vol. 60. – P. 503-543.
Рашидов Т. Динамическая теория сейсмостойкости сложных систем подземных сооружений. – Ташкент: Фан, 1973. – 180 с.
O’Rourke M.J., Liu X. Response of buried pipelines subject to earthquake effects / Multidisciplinary Center for Earthquake Engineering Research; University at Buffalo. –Buffalo, 1999. – 252 p.
Iwamoto T., Wakai N., Yamaji T. Observation of dynamic behavior of ductile iron pipelines during earthquakes // Proc. of the 8th World Conf. on Earthquake Engineering. Vol. VII. – San Francisco, 1984. – P. 231-238.
O’Rourke T.D., Wang Y., Shi P. Advances in lifeline earthquake engineering // Proc. of the 13th World Conf. on Earthquake Engineering. – Vancouver, 2004.
Wang LRL. Some aspects of seismic resistant design of buried pipelines // Lifeline earthquake engineering: buried pipelines, seismic risk and instrumentation / American Society of Mechanical Engineers. – 1979. – P. 117-131.
Рашидов Т. Дифференциальное уравнение колебания подземного трубопровода при землетрясении // Доклады АН УзР. – 1962. – №9. – С. 10-12.
Newmark N.M. Problems in wave propagation in soil and rocks // Proc. of the Int. Symposium on Wave Propagation and Dynamic Properties of Earth Materials / University of New Mexico Press. – 1967. – P. 7-26.
Мукурдумов Р.М. Вопросы сейсмостойкости подземных трубопроводов. – Ташкент, 1953.
Напетваридзе Ш.Г. Сейсмостойкость гидротехнических сооружений. – М.: Госстройиздат, 1959. – 216 с.
Рашидов Т. Расчёт подземных трубопроводов конечной длины на действие кратковременной сейсмической нагрузки // Доклады АН УзР. – 1963. – №4. – С. 13-16.
De Martino G. et al. Dynamic response of continuous buried pipes in seismic areas // ASCE Pipelines Conference. – 2006.
Corrado V. et al. Inertial Effects on Finite Length Pipe Seismic Response // MPE. – 2012. – Vol. 2012, Issue 1. – doi: http://dx.doi.org/10.1155/2012/824578.
Mirsaidov M.M., Abdikarimov R.A., Khodzhaev D.A. Dynamics of a viscoelastic plate carrying concentrated mass with account of physical nonlinearity of material // PNRPU Mech Bull. – 2019. – No. 2. – P. 143-155.
Abirov R.A., Khusanov B.E., Sagdullaeva D.A. Numerical modeling of the problem of indentation of elastic and elastic-plastic massive bodies // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. – 2020. – Vol. 971. – doi: http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/971/3/032017.
Mirsaidov M.M., Usarov M.K. Bimoment theory construction to assess the stress state of thick orthotropic plates // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. – 2020. – Vol. 614. –doi: http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/614/1/012090.
Бородавкин П.П. Подземные магистральные трубопроводы : проектирование и строительство. – М.: Недра, 1982. – 384 с.
Khusainov R., Yarashov J., Khusainov S. Application of finite difference method for solving problem of seismic resistance of underground pipelines // E3S Web of Conferences. – 2023.
– Vol. 401. – doi: http://dx.doi.org/10.1051/e3sconf/202340105046.
Khusainov R.B., Yuldoshev B.Sh., Abdullaev D., Khusainov S.B. Longitudinal vibrations of
underground pipelines of finite length in medium surrounded by soil with different properties along pipeline length // E3S Web of Conferences. – 2023. – Vol. 401. – doi: http://dx.
doi.org/10.1051/e3sconf/202340104060.
Rakhmankulova B., Mirzaev S., Khusainov R., Khusainov S. Underground main pipeline
behavior under a travelling impulse in the form of a triangle // E3S Web Conf. – 2021. –
Vol. 264. – doi: http://dx.doi.org/10.1051/e3sconf/202126401006.
Rakhmankulova B. et al. Inertia force effect on longitudinal vibrations of underground
pipelines // E3S Web Conf. – 2021. – Vol. 264. – doi: http://dx.doi.org/10.1051/
e3sconf/202126401007.
Султанов К.С. Волновая теория сейсмостойкости подземных сооружений. – Ташкент:
Фан, 2016. – 392 с.
Sultanov K.S., Khusanov B.E., Rikhsieva B.B. Mathematical model of underground
structure-soil interaction // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. – 2020. – Vol. 962. –
doi: http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/962/3/032021.
Khusainov, R.B., Khusainov, S.Bu. Khusainova, B.B. Seismodynamics of Underground
Pipelines Under Viscous-Elastic-Plastic Interaction with Soil // Soil. Mech. Found. Eng.
– 2023. – Vol. 59. – P. 544–552.
Sultanov K.S., Khusanov B.E., Rikhsieva B.B. Longitudinal waves in a cylinder with active
external friction in a limited area // Journal of Physics: Conf. Series. – 2020. – Vol. 1546.
– doi: http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1546/1/012140.
Sultanov K.S. Khusanov B.E. Rikhsieva B.B. Elastic wave propagation in a cylinder with
external active friction // Journal of Physics: Conf. Ser. – 2021. – Vol. 1901. – doi: http:
//dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1901/1/012125.
Sultanov K.S., Khusanov B.E., Rikhsieva B.B. Stress waves in a cylindrical body interacting
with external medium // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. and Eng. – 2020. – Vol. 971.
Калиткин Н.Н. Численные методы. – М.: Наука, 1978. – 512 с.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
