1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Механика твердого тела
  4. № 5, 2022

Известия РАН. Механика твердого тела, 2022, № 5, стр. 58-69

ДЕЙСТВИЕ НАКЛОННОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ НА ПОДЗЕМНЫЙ ТРУБОПРОВОД

М. Ш. Исраилов a, *

a Комплексный НИИ РАН
Грозный, Россия

* E-mail: israiler@hotmail.com

Поступила в редакцию 05.10.2021
После доработки 17.10.2021
Принята к публикации 18.10.2021

Аннотация

Исследуются стационарные колебания подземного трубопровода, вызванные наклонным падением плоской сейсмической волны. Показано, что наклонная волна может быть представлена в виде нескольких продольных и поперечных волн, распространяющихся вдоль трубопровода с бόльшими скоростями. Дана постановка связанной задачи о совместных продольных колебаниях упругого грунта и трубопровода. Полученное аналитическое решение внешней задачи для грунта приводит к теоретическому выражению для силы взаимодействия между трубопроводом и грунтом, относительно которой ранее предлагались лишь эмпирические соотношения. Решения для трубопровода в сверхзвуковом и дозвуковом режимах демонстрируют существенно различный характер их поведения, что должно быть учтено в расчетах на сейсмостойкость.

Ключевые слова: сейсмические волны, подземный трубопровод, связанные колебания

Список литературы

  1. Sakurai A., Takahashi T. Dynamic stress of underground pipelines during earthquakes // Proc. 4th World Conf. Earthq. Engng. Chile, Santiago, 1969. P. 81–95. https://www.iitk.ac.in/nicee/wcee/article/4_vol2_B4-81.pdf

  2. Напетваридзе Ш.Г. Сейсмостойкость гидротехнических сооружений. М.: Госстройиздат, 1959. 216 с.

  3. Newmark N.H. Problems in wave propagation in soil and rock // Proc. Int. Symp. on Wave Propagation and Dynamic Properties of Earth Materials. New Mexico: Univ. of New Mexico Press, 1968. P. 7–26.

  4. Нормы проектирования атомных станций: НП 031–01. Москва, 2001. Приложение 6. Основные положения расчета линейно-протяженных конструкций. С. 23–25.

  5. Ильюшин А.А., Рашидов Т. О действии сейсмической волны на подземный трубопровод // Изв. АН УзССР. Сер. техн. наук. 1971. № 1. 37–42.

  6. Рашидов T. Динамическая теория сейсмостойкости сложных систем подземных сооружений. Ташкент: Изд-во “ФАН”, 1973. 180 с.

  7. Исраилов М.Ш. Связанные задачи сейсмодинамики трубопровода // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1. Мат. Мех. 1996. № 5. С. 41–45.

  8. Israilov M.Sh. Seismodynamics of an underground pipeline // Proc. of the 15-th World Conf. on Earthq. Engng. Lissabon, Portugal, 2012. P. 2125.

  9. Георгиевский Д.В., Исраилов М.Ш. Сейсмодинамика протяженных подземных сооружений и грунтов: постановки задач и автомодельные решения // Изв. РАН. МТТ. 2015. № 4. С. 138–151. https://doi.org/10.3103/S0025654415040135

  10. Исраилов М.Ш. Связанные сейсмические колебания трубопровода в бесконечной упругой среде // Изв. РАН. МТТ. 2016. № 1. С. 57–66. https://doi.org/10.3103/S0025654416010052

  11. Kuesel T.R. Earthquake design criteria for subways // J. Struct. Div. Proc. Am. Soc. Civil Eng. 1969. V. 95. P. 1213–1231. https://doi.org/10.1061/JSDEAG.0002292

  12. Kouretzis G.P., Bouckovalas G.D., Gantes C.J. 3-D shell analysis of cylindrical underground structures under seismic shear(S) wave action // Soil Dyn. Earthquake Eng. 2006. V. 26. P. 909–921. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2006.02.002

  13. Kouretzis G.P., Bouckovalas G.D., Karamitros D.K. Seismic verification of long cylindrical underground structures considering Rayleigh wave effects // Tunneling Underground Space Technol. 2011. V. 26. P. 789–794. https://doi.org/10.1016/j.tust.2011.05.001

  14. O’Rourke M.J., Liu X. Response of buried pipelines subject to earthquake effects. Buffalo: Univ. of Buffalo, 1999. 250 p.

  15. Исраилов М.Ш., Мардонов Б., Рашидов Т.Р. Сейсмодинамика подземного трубопровода при неидеальном контакте с грунтом: влияние проскальзывания на динамические напряжения // ПМТФ. 2016. Т. 57. № 6. С. 189–196. https://doi.org/10.15372/PMTF20160621

  16. Рашидов T., Хожметов Г.Х. Сейсмостойкость подземных трубопроводов. Ташкент: Изд-во “ФАН”, 1985. 154 с.

  17. Исраилов М.Ш. Сейсмодинамика протяженнных подземных сооружений: границы применимости инженерных подходов и неправомерность аналогии с наземными сооружениями // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2017. № 1. С. 55–59. https://doi.org/10.37153/2618-9283-2017-1-55-59

  18. Stokes G.G. On some cases of fluid motion // Stokes G.G. Mathematical and Physical Papers. N.Y., L.: Johnson Reprint Corporation, 1966. V. 1. P. 17–68.

  19. Исраилов М.Ш., Смирнова Л.Н. Вычисление скоростей распространения волн в сегментных трубопроводах с демпфирующими стыками // Сейсмическое строительство. Безопасность сооружений. 2020. № 2. С. 3–17. https://doi.org/10.37153/2618-9283-2020-2-3-17

  20. Lebedev N.N. Special functions and their applications. L.: Prentice-Hall Inc., 1965. 308 p.

  21. Кэй Д., Лэби Т. Справочник физика-экспериментатора. М.: Изд-во иностр. лит., 1949. 300 с.

  22. Чедвик П., Кокс А., Гопкинс Г. Механика глубинных подземных взрывов. М.: Мир, 1966. 126 с.

  23. Морозов Н.Ф., Братов В.А., Кузнецов С.В. Сейсмические барьеры для защиты от поверхностных и головных волн: множественные рассеиватели и метаматериалы // Изв. РАН. МТТ. 2021. № 6. С. 36–47.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Механика твердого тела

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал