供水管網(wǎng)地震脆弱性評價方法的研究.pdf

1、供水管網(wǎng)作為城市生命線工程的重要組成部分,承擔(dān)了自來水從水廠泵站到用戶的全部輸水任務(wù),是城市居民正常生產(chǎn)和生活的重要保障之一。然而各種人為和自然因素都會對供水管網(wǎng)產(chǎn)生不同程度的破壞作用,其中地震是對供水管網(wǎng)構(gòu)成最大威脅的自然因素。國內(nèi)外對于地下管道系統(tǒng)的地震研究已經(jīng)開展了很多,但是仍然沒有形成一套行之有效的評價方法。為了合理有效的評價地震對供水管網(wǎng)的影響,本研究以KGWL開發(fā)區(qū)供水管網(wǎng)為研究對象,在廣泛參考國內(nèi)外研究方法與成果的基礎(chǔ)上,

2、提出了一套結(jié)合有限元分析和模糊數(shù)學(xué)方法的供水管網(wǎng)地震脆弱性評價(Seismic Vulnerability Assessment)方法。
　　 本研究首先通過結(jié)合國內(nèi)外眾多研究的方法和KGWL開發(fā)區(qū)供水管網(wǎng)自身的特點,對供水管網(wǎng)的建模方法進(jìn)行了分析和討論。然后以有限元分析為基本建模方法,選用ABAQUS軟件為建模平臺,對KGWL開發(fā)區(qū)供水管網(wǎng)中不同方向的管道接口進(jìn)行了簡化建模,并以已知地震的地震波為輸入進(jìn)行了動力分析。通過分析模

3、擬結(jié)果,確定了以最大mise應(yīng)力為管道接口的地震破壞依據(jù)。在確定了直管接口的模擬結(jié)果后,通過引入應(yīng)變調(diào)整系數(shù)的方法計算了四種不同管件的地震響應(yīng)。最后以模糊數(shù)學(xué)方法為指導(dǎo),構(gòu)造了管道和管件的地震最大mise應(yīng)力破壞標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)的隸屬度函數(shù)。為了區(qū)分不同位置和服務(wù)對象的管網(wǎng)單元的重要性,又運用模糊聚類分析方法,根據(jù)KGWL開發(fā)區(qū)管網(wǎng)中環(huán)狀區(qū)塊的用戶用水量和距水源的距離,對整個管網(wǎng)進(jìn)行了區(qū)塊劃分。結(jié)合隸屬度函數(shù)計算結(jié)果和模糊聚類分析結(jié)果,最終