Известия РАН. Механика твердого тела, 2022, № 5, стр. 58-69
ДЕЙСТВИЕ НАКЛОННОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ НА ПОДЗЕМНЫЙ ТРУБОПРОВОД
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
- EDN: DCESQS
- DOI: 10.31857/S0572329922040055
Полные тексты статей выпуска доступны только авторизованным пользователям.
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.
Полные тексты статей выпуска доступны только авторизованным пользователям.
Список литературы
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
Напетваридзе Ш.Г. Сейсмостойкость гидротехнических сооружений. М.: Госстройиздат, 1959. 216 с.
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.
Нормы проектирования атомных станций: НП 031–01. Москва, 2001. Приложение 6. Основные положения расчета линейно-протяженных конструкций. С. 23–25.
Ильюшин А.А., Рашидов Т. О действии сейсмической волны на подземный трубопровод // Изв. АН УзССР. Сер. техн. наук. 1971. № 1. 37–42.
Рашидов T. Динамическая теория сейсмостойкости сложных систем подземных сооружений. Ташкент: Изд-во “ФАН”, 1973. 180 с.
Исраилов М.Ш. Связанные задачи сейсмодинамики трубопровода // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1. Мат. Мех. 1996. № 5. С. 41–45.
Israilov M.Sh. Seismodynamics of an underground pipeline // Proc. of the 15-th World Conf. on Earthq. Engng. Lissabon, Portugal, 2012. P. 2125.
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
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
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
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
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
O’Rourke M.J., Liu X. Response of buried pipelines subject to earthquake effects. Buffalo: Univ. of Buffalo, 1999. 250 p.
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
Рашидов T., Хожметов Г.Х. Сейсмостойкость подземных трубопроводов. Ташкент: Изд-во “ФАН”, 1985. 154 с.
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
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.
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
Lebedev N.N. Special functions and their applications. L.: Prentice-Hall Inc., 1965. 308 p.
Кэй Д., Лэби Т. Справочник физика-экспериментатора. М.: Изд-во иностр. лит., 1949. 300 с.
Чедвик П., Кокс А., Гопкинс Г. Механика глубинных подземных взрывов. М.: Мир, 1966. 126 с.
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
Известия РАН. Механика твердого тела