书
书
书
第
５２
卷
第
２
期
２０１７
年
４
月
西
南
交
通
大
学
学
报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＯＵＴＨＷＥＳＴ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｖｏｌ． ５２ Ｎｏ． ２
Ａｐｒ． ２０１７
收
稿
日
期
：
２０１５１２０７
基
金
项
目
：中
央
高
校
基
本
科
研
业
务
费
科
技
创
新
资
助
项
目
（
２６８２０１３ＣＸ０５０
）；国
家
自
然
科
学
基
金
面
上
资
助
项
目
（
４１２７２３２２
）
作
者
简
介
：郑
爽
英
（
１９６５
—
），女
，副
教
授
，博
士
，研
究
方
向
为
给
排
水
与
管
道
工
程
，
Ｅｍａｉｌ
：
ｚｓｙ２００４１０＠ １２６． ｃｏｍ
引
文
格
式
：郑
爽
英
，杨
立
中
．
隧
道
爆
破
地
震
下
输
气
管
道
动
力
响
应
数
值
试
验
［
Ｊ
］
．
西
南
交
通
大
学
学
报
，
２０１７
，
５２
（
２
）：
２６４２７１．
ＺＨＥＮＧ Ｓｈｕａｎｇｙｉｎｇ
，
ＹＡＮＧ Ｌｉｚｈｏｎｇ． Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｂｕｒｉｅｄ ｇａｓ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｉｓｍｉｃ
ｗａｖｅｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｔｕｎｎｅｌ ｂｌａｓｔｉｎｇ
［
Ｊ
］
． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
，
２０１７
，
５２
（
２
）：
２６４２７１．
文
章
编
号
：
０２５８２７２４
（
２０１７
）
０２０２６４０８ ＤＯＩ
：
１０． ３９６９ ／ ｊ． ｉｓｓｎ． ０２５８２７２４． ２０１７． ０２． ００８
隧道爆破地震下输气管道
动力响应数值试验
郑
爽
英
１
，
杨
立
中
２
（
１．
西
南
交
通
大
学
土
木
工
程
学
院
，四
川成
都
６１００３１
；
２．
西
南
交
通
大
学
地
球
科
学
与
环
境
工
程
学
院
，四
川
成
都
６１００３１
）
摘
要
：为
合
理
确
定
爆
破
地
震
作
用
下
埋
地
输
气
管
道
安
全
振
动
控
制
标
准
，明
确
管
道
运
行
参
数
对
其
动
力
响
应
的
影
响
规
律
．
以
下
穿
既
有
输
气
管
道
的
隧
道
爆
破
工
程
为
背
景
，基
于
非
线
性
动
力
有
限
元
模
拟
方
法
和
正
交
试
验
原
理
进
行
输
气
管
道
动
力
响
应
数
值
试
验
，按
照
极
差
分
析
方
法
确
定
埋
地
管
道
直
径
、厚
度
、管
道
埋
深
、管
道
与
隧
道
净
距
、运
行
内
压
等
５
个
因
素
对
管
道
应
力
与
振
速
响
应
特
征
的
影
响
次
序
．
研
究
结
果
表
明
：管
道
最
大
主
应
力
峰
值
主
要
受
管
道
内
压
、壁
厚
影
响
，并
与
管
道
内
压
呈
明
显
的
线
性
关
系
；爆
破
地
震
作
用
下
运
行
内
压
为
７ ＭＰａ
管
道
的
最
大
主
应
力
峰
值
为
２９０． ７３ ＭＰａ
，
其
最
大
拉
应
变
为
０． ００１ ４
，小
于
管
材
的
极
限
弹
性
应
变
０． ００２ ３
；输
气
管
道
的
动
力
响
应
特
征
主
要
与
管
道
的
结
构
有
关
，
爆
破
地
震
引
起
的
管
道
动
应
力
小
于
管
道
容
许
应
力
的
６％
；输
气
管
道
的
最
大
动
应
力
可
采
用
空
管
的
动
态
最
大
主
应
力
峰
值
与
其
有
压
时
的
静
态
主
应
力
的
叠
加
值
估
算
．
关
键
词
：隧
道
掘
进
；爆
破
地
震
波
；埋
地
输
气
管
道
；正
交
数
值
试
验
；动
力
响
应
；运
行
内
压
中
图
分
类
号
：
Ｏ３８２． ２
文
献
标
志
码
：
Ａ
Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ
Ｂｕｒｉｅｄ Ｇａｓ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ａｃｔｉｏｎ ｏｆ
Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｗａｖｅｓ Ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ Ｔｕｎｎｅｌ Ｂｌａｓｔｉｎｇ
ＺＨＥＮＧ Ｓｈｕａｎｇｙｉｎｇ
１
，
ＹＡＮＧ Ｌｉｚｈｏｎｇ
２
（
１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
，
Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
，
Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００３１
，
Ｃｈｉｎａ
；
２． Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ
ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
，
Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
，
Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００３１
，
Ｃｈｉｎａ
）
Ａｂｓｔｒａｃｔ
：
Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆ ｂｕｒｉｅｄ ｇａｓ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｉｓｍｉｃ ｗａｖｅｓ ｆｒｏｍ ｂｌａｓｔｉｎｇ
，
ｉｔ ｉｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｃｌａｒｉｆｙ ｈｏｗ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ａｆｆｅｃｔ ｉｔｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ． Ｔａｋｉｎｇ Ｘｉａｎｎｖｙａｎ ｔｕｎｎｅｌ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｓ
ｅｘａｍｐｌｅ
（
ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｐａｓｓｅｓ ｂｅｎｅａｔｈ ａ ｂｕｒｉｅｄ ｇａｓ ｐｉｐｅｌｉｎｅ
），
ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｆｉｎｉｔｅ
ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
，
ｔｈｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｎ ｔｈｅ
ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ａ ｂｕｒｉｅｄ ｇａｓ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ． Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ
，
ｆｉｖｅ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｏｕｔｓｉｄｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ
，
ｗａｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ
，
ｂｕｒｉｅｄ ｄｅｐｔｈ
，
ｃｌｅａｒ ｄｉｓｔａｎｃｅ
ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｃｅｎｔｅｒ ａｎｄ ｔｕｎｎｅｌ ｔｏｐ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗｅｒｅ ｓｏｒｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ
ｔｈｅｉｒ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｉｐｅ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ
ｔｈｅ ｐｅａｋ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ
ａｎｄ ｗａｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ
，
ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ． Ｕｎｄｅｒ
西
南
交
通
大
学
学
报
第
５２
卷
图
１
正
交
数
值
试
验
模
型
（单
位
：
ｍ
）
Ｆｉｇ． １ Ｍｏｄｅｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｆｏｒ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ
ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
（
ｕｎｉｔ
：
ｍ
）
试验选取的主要因素有钢管直径
Φ
、管壁
厚
δ
、管
心
埋
深
Η
、隧
顶
管
心
净
距
Ｄ
、运
行
内
压
Ｐ．
每
个
因
素
的
取
值
范
围
依
据
长
输
埋
地
天
然
气
管
道
的
常
见
规
格
、埋
设
要
求
、运
营
指
标
和
浅
埋
隧
道
埋
置
深
度
范
围
确
定
，并
将
其
概
化
为
４
个
水
平
．
试
验
因
素
及
水
平
列
于
表
１
，并
利
用
Ｌ
１６
（
４
５
）正
交
表
设
计
试
验
方
案
，如
表
２
所
示
．
表
１
正
交
数
值
模
拟
试
验
因
素
及
水
平
Ｔａｂ． １ Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ
ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
水
平 钢
直
径
管
／ ｍｍ 管
／ ｍｍ壁
厚
埋
管
深
心
／ ｍ 隧
顶
管
心
净
距
／ ｍ
内
压
运
行
／ ＭＰａ
１ ４５０ ６ １． ２ ２０ １
２ ５００ ８ １． ５ ２５ ３
３ ５５０ １０ １． ８ ３０ ５
４ ６００ １２ ２． １ ３５ ７
表
２
正
交
数
值
模
拟
试
验
方
案
及
结
果
Ｔａｂ． ２ Ｓｃｈｅｍｅ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
试
验
编
号
直
钢
径
管
／ ｍｍ
厚
管
／ ｍｍ
壁
埋
管
深
心
／ ｍ
隧
顶
管
心
净
距
／ ｍ
内
压
运
行
／ ＭＰａ
管
道
峰
值
应
力
／ ＭＰａ
最
大
主
应
力
主
最
应
小
力
峰
值
振
速
／
（
ｃｍ
·
ｓ－ １
）
管
道
质
点
地
质
表
点
１ ４５０ ６ １． ２ ２０ １ ５１． ８５ － ３． ６４ ３６． ８４ ２７． １５
２ ４５０ ８ １． ５ ２５ ３ ８６． ５０ － ２． ４０ １８． ０５ ３０． ４７
３ ４５０ １０ １． ８ ３０ ５ １１５． ３２ － ３． ８１ １９． １２ ２５． ９８
４ ４５０ １２ ２． １ ３５ ７ １３２． ５２ － ５． ２９ １９． ２１ １８． ９４
５ ５００ ６ １． ８ ２５ ７ ２９０． ７３ － ５． ３０ １８． ４７ １３． ８６
６ ５００ ８ ２． １ ２０ ５ １５９． １７ － ５． ３５ ３５． ７８ ２６． ３７
７ ５００ １０ １． ２ ３５ ３ ７６． ８９ － ２． ２６ ２０． ４３ １１． ５７
８ ５００ １２ １． ５ ３０ １ ２６． ７４ － ８． ７６ ２１． ８８ １３． ７５
９ ５５０ ６ ２． １ ３０ ３ １３８． ６７ － ２． ５９ ２９． ７５ １１． ３３
１０ ５５０ ８ １． ８ ３５ １ ３７． ９１ － １． ０３ １９． １８ １６． １０
１１ ５５０ １０ １． ５ ２０ ７ １９３． ２０ － ５． ２７ ３３． ８０ ２８． ８０
１２ ５５０ １２ １． ２ ２５ ５ １１４． ９１ － ３． ７８ １９． ０２ ２５． ４５
１３ ６００ ６ １． ５ ３５ ５ ２５０． ０２ － ３． ８０ １８． ９５ ２４． ９１
１４ ６００ ８ １． ２ ３０ ７ ２６１． ０２ － ５． ６７ ２７． １０ ３１． ３０
１５ ６００ １０ ２． １ ２５ １ ３５． ２９ － ８． １２ １８． ５８ ２９． ５４
１６ ６００ １２ １． ８ ２０ ３ ８０． ５５ － ２． ８７ ３３． １７ ２７． ９４
采
用
应
力
判
别
法
进
行
埋
地
油
气
管
道
设
计
的
安
全
检
算
，并
考
虑
到
实
际
工
程
中
主
要
以
爆
破
地
震
引
起
的
管
道
上
方
地
表
质
点
振
速
评
定
管
道
的
振
动
安
全
，因
而
正
交
数
值
试
验
选
择
管
道
最
大
主
应
力
峰
值
、最
小
主
应
力
峰
值
、管
道
质
点
峰
值
振
速
、地
表
质
点
峰
值
振
速
作
为
考
核
指
标
，计
算
结
果
同
列
于
表
２
中
．
２
试
验
结
果
分
析
极
差
反
映
了
各
因
素
水
平
改
变
时
对
指
标
的
影
响
程
度
，极
差
越
大
，则
该
因
素
水
平
的
改
变
对
试
验
结
果
的
影
响
越
大
，由
此
确
定
各
因
素
的
主
次
关
系
［
１５１６
］
．
２． １
管
道
应
力
的
正
交
试
验
结
果
分
析
根
据
表
２
中
数
值
模
拟
结
果
，求
出
埋
地
管
道
最
大
主
应
力
峰
值
、最
小主应力峰值的直观分析结果如
表
３
所
示
．
图
２
是
相
应
的
直
观
分
析
图
．
试
验
结
果
发
现
：各
因
素
对
最
大
主
应
力
峰
值
极
差
的
影
响
显
著
，其
中
运
行
内
压
的
极
差
最
大
，其
他
因
素
６
６
２
第
２
期
郑
爽
英
，等
：隧
道
爆
破
地
震
下
输
气
管
道
动
力
响
应
数
值
试
验
的
极
差
由
大
到
小
依
次
是
管
壁
厚
、管
径
、隧
顶
管
心
距
和
管
心
埋
深
，说
明
在
给
定
的
隧
道
爆
破
条
件
下
管
道
最
大
主
应
力
主
要
受
管
道
运
行
内
压
的
影
响
，管
壁
厚
度
和
管
径
的
影
响
次
之
，隧
顶
管
心
距
和
管
心
埋
深
的
影
响
相
对
较
小
；管
道
最
小
主
应
力
峰
值
受
各
因
素
影
响
不
显
著
，各
因
素
的
影
响
极
差
小
于
２． ８６．
表
３
埋
地
管
道
峰
值
应
力
数
值
试
验
结
果
直
观
分
析
Ｔａｂ． ３ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ ｐｅａｋ ｆｏｒ ｂｕｒｉｅｄ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｆｒｏｍ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ＭＰａ
考
虑
因
素
水
平
１ 水
平
２最
大
水
主
平
应
３力
水
平
４ 极
差
水
平
１ 水
平
２最
小
水
主
平
应
３力
水
平
４ 极
差
钢
管
直
径
９６． ５５ １３８． ３８ １２１． １７ １５６． ７２ ６０． １７ － ３． ７９ － ５． ４２ － ３． １７ － ５． １２ ２． ２５
管
壁
厚
１８２． ８２ １３６． １５ １０５． １８ ８８． ６８ ９４． １４ － ３． ８３ － ３． ６２ － ４． ８７ － ５． １８ １． ５６
管
心
埋
深
１２１． １９ １３１． ８６ １３５． ４４ １２４． ３４ １４． ２５ － ４． ２９ － ４． ９０ － ５． ２１ － ３． １０ ２． １１
隧
顶
管
心
净
距
１２６． １７ １３９． １２ １３１． １３ １１６． ４１ ２２． ７０ － ３． ８４ － ５． ０６ － ３． ２５ － ５． ３４ ２． ０９
运
行
内
压
３７． ９５ ９５． ６５ １５９． ８６ ２１９． ３７ １８１． ４２ － ５． ３９ － ２． ５３ － ４． １９ － ５． ３８ ２． ８６
（
ａ
）
（
ｂ
）
（
ｃ
）
（
ｄ
）
（
ｅ
）
图
２
各
因
素
对
管
道
应
力
峰
值
影
响
曲
线
Ｆｉｇ． ２ Ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｓｔｒｅｓｓ ｐｅａｋ ｏｆ ｐｉｐｅｌｉｎｅ
从
图
２
可
以
看
出
：最
大
主
应
力
峰
值
与
运
行
内
压
呈
明
显
的
线
性
增
加
趋
势
，说
明
管
道
最
大
主
应
力
峰
值
主
主
要
应
由
力
峰
其
运
值
行
呈
内
较为明显的下降趋势
压
控
制
；随
着
管
壁
厚
；随着管径增
度
增
加
，最
大
７
６
２
西
南
交
通
大
学
学
报
第
５２
卷
大
，最
大
主
应
力
峰
值
整
体
上
呈
增
大
趋
势
，管
道
直
径
由
４５０ ｍｍ
增
加
到
６００ ｍｍ
时
，管
道
主
应
力
峰
值
由
９６． ５５ ＭＰａ
增
加
到
１５６． ７２ ＭＰａ
，增
加
约
６２． ３２％ ．
由
此
可
见
，爆
破
地
震
作
用
下
管
道
最
大
主
应
力
峰
值
由
其
运
行
内
压
控
制
，管
径
和
管
壁
厚
度
对
管
道
的
最
大
主
应
力
峰
值
也
有
影
响
，而
爆
破
地
震
对
管
道
应
力
的
影
响
较
小
．
表
２
中
管
道
的
最
大
主
应
力
峰
值
为
２９０． ７３ ＭＰａ
（约
为
管
道
屈
服
应
力
值
的
６０％
），相
应
的
最
大
拉
应
变
为
０． ００１ ４．
由于
Ｘ７０
钢的极限弹性应变为
０． ００２ ３
、容
许
拉
应
变
为
０． ０３
［
１７
］
，说
明
爆
破
地
震
作
用下管道仍属于弹性变形
，且具有较高的安全
储
备
．
因
此
，在
本
文
分
析
的
爆
破
试
验
条
件
下
，与
管
道
相
距
２０ ｍ
进
行
隧
道
爆
破
作
业
所
产
生
的
爆
破
地
震
不
会
对
管
道
安
全
造
成
危
害
．
２． ２
质
点
峰
值
振
速
的
正
交
试
验
结
果
分
析
爆
破
地
震
作
用
下
埋
地
管
道
质
点
及
管
道
正
上
方
地
表
质
点
峰
值振速的直观分析结果列于表
４
中
，
图
３
为
相
应
的
直
观
分
析
图
．
（
ａ
）
（
ｂ
）
（
ｃ
）
（
ｄ
）
（
ｅ
）
图
３
各
因
素
对
管
道
与
地
表
峰
值
振
动
速
度
影
响
曲
线
Ｆｉｇ． ３ Ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ＰＰＶ ｏｆ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ
由
表
４
和
图
３
可
知
：管
心
埋
深
是
影
响
管
道
质
点
峰
值
振
速
的
主
要
因
素
，其
余
因
素
的
影
响
较
小
，依
次
是
隧
顶
管
心
距
、管
壁
厚
、运
行
内
压
和
管
径
；管
径
和
管
心
埋
深
对
地
表
质
点
峰
值
振
速
的
影
响
相
对
较
大
，这
是
由
于
管
径
和
管
心
埋
深
决
定
了
爆
破
地
震
波
传
播
至
管
道
正
上
方
地
表
的
途
径
，而
且
管
道
弹
性
模
量
远
大
于
８
６
２
第
２
期
郑
爽
英
，等
：隧
道
爆
破
地
震
下
输
气
管
道
动
力
响
应
数
值
试
验
上
覆
土
体
，管
道
的
振
动
会
加
剧
上
方
地
表
的
振
动
；随 着
管
心
埋
深
的
增
加
，管
道
质
点
峰
值
振
速
降
低
．
表
４
埋
地
管
道
及
上
覆
地
表
峰
值
振
速
数
值
试
验
结
果
直
观
分
析
Ｔａｂ． ４ Ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ＰＰＶ ｆｏｒ ｂｕｒｉｅｄ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｒｏｍ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｃｍ
·
ｓ－ １
考
虑
因
素
水
平
１ 水
平
２管
道
水
振
平
速
３均
值
水
平
４ 极
差
水
平
１ 水
平
２地
表
水
振
平
速
３均
值
水
平
４ 极
差
钢
管
直
径
２３． ３１ ２４． １４ ２５． ４４ ２４． ４５ ２． １３ ２５． ６４ １６． ３９ ２０． ４２ ２８． ４２ １２． ０３
管
壁
厚
２６． ００ ２５． ０３ ２２． ９８ ２３． ３２ ３． ０２ １９． ３１ ２６． ０６ ２３． ９７ ２１． ５２ ６． ７５
管
心
埋
深
３４． ９０ １８． ５３ ２４． ４６ １９． ４４ １６． ３７ ２７． ５６ ２４． ８３ ２０． ５９ １７． ８８ ９． ６８
隧
顶
管
心
净
距
２５． ８５ ２３． １７ ２２． ４９ ２５． ８３ ３． ３６ ２３． ８７ ２４． ４８ ２０． ９７ ２１． ５５ ３． ５１
运
行
内
压
２４． １２ ２５． ３５ ２３． ２２ ２４． ６５ ２． １３ ２１． ６４ ２０． ３３ ２５． ６８ ２３． ２２ ５． ３５
３
运
行
内
压
、
管
壁
厚
度
对管道动应力
的
影
响
规
律
如
上
所
述
，管
道
运
行
内
压
及
管
壁
厚
度
是
影
响
爆
破
地
震
作
用
下
管
道
应
力
峰
值
的
两
个
关
键
因
素
．
为
进
一
步
分
析
隧
道
爆
破
地
震
波
引
起
的
管
道
动
应
力
与
其
运
行
内
压
产
生
的
静
应
力
的
相
互
关
系
，以
背
景
爆
破
工
程
及
管
道
直
径
５００ ｍｍ
、管
心
埋
深
１． ２ ｍ
、隧
顶
管
心
净
距
２０ ｍ
为
试
验
条
件
，针
对
管
壁
厚
度
分
别
为
６
、
８
、
１０ ｍｍ
的
埋
地
管
道
在
不
同
运
行
压
力
时
的
管
道
动
应
力
进
行
计
算
，得
到
的
最
大
主
应
力
列
于
表
５
中
．
表
５
同
时
列
出
了
管
道
在
不
同
内
压
时
的
最
大
主
应
力（静
态
应
力
值
）及
其
与
空
管
（无
内
压
）在
爆
破
地
震
作
用
下
最
大
主
应
力
峰
值
的
叠
加
应
力
值
，图
４
为
最
大
主
应
力
峰
值
随
运
行
内
压
的
变
化
趋
势
图
．
从
表
５
和
图
４
可
以
看
出
，管
道
的
动
态
主
应
力
峰
值
与
管
道
内
压
呈
线
性
变
化
，其
最
大
动
、静
应
力
差
小
于
２０ ＭＰａ
，其
值
约
为
管
道
容
许
应
力
的
６％
，且
随
着
管
道
内
压
的
增
加
，相
同
壁
厚
管
道
的
这
个
差
值
并
未
明
显
变
化
，然
而
随
着
管
道
壁
厚
的
增
加
，二
者
的
差
值
显
著
减
小
．
由
此
可
认
为
，管
道
的
动
态
响
应
应
力
与
管
道
的
内
压
不
存
在
相
关
性
，相
反
，因
管
道
壁
厚
增
加
而
管
道
刚
度
增
大
，使
得
管
道
的
爆
破
动
力
响
应
减
弱
．
因
此
，
爆
破
地
震
作
用
下
管
道
的
动
力
响
应
特
征
主
要
与
管
道
的
结
构
有
关
，而
与
管
道
的
工
作
状
态
无
关
，爆
破
地
震
引
起
的
管
道
动
应
力
比
管
道
运
行
内
压
引
起
的
管
道
应
力
小
得
多
，爆
破
地
震
作
用
引
起
的
管
道
动
应
力
不
会
造
成
管
道
安
全
系
数
的
明
显
减
小
．
表
５
管
道
最
大
主
应
力
数
值
模
拟
及
应
力
叠
加
计
算
结
果
Ｔａｂ． ５ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｍａｘｉｍｕｍ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｆｏｒ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ ＭＰａ
运
行
内
压
６ ｍｍ
壁
厚
静
态
应
力
值
动
峰
态
值
模
拟
叠
峰
加
值
相
误
对
差
８ ｍｍ
壁
厚
静
态
应
力
值
动
峰
态
值
模
拟
叠
峰
加
值
相
误
对
差
１０ ｍｍ
壁
厚
静
态
应
力
值
动
峰
态
值
模
拟
叠
峰
加
值
相
误
对
差
０
—
７． ７０ ７． ７０
—
—
６． ３９ ６． ３９
—
—
８． ８４ ８． ８４
—
１ ４０． ０７ ５０． ８３ ４７． ７７ ６． ０２ ３０． １１ ３６． ５９ ３６． ５０ ０． ２５ ２４． ３４ ３１． ６２ ３３． １８ ４． ９３
３ １１８． ８０ １２９． ９０ １２６． ５０ ２． ６２ ９０． ４６ ９７． ３０ ９６． ８５ ０． ４６ ７３． １７ ７９． ４８ ８２． ０１ ０． ６７
５ １９８． １１ ２１１． １０ ２０５． ８１ ２． ５１ １５０． ８０ １５９． １７ １５７． １９ １． ２４ １２１． ５６ １２７． ７６ １３０． ４０ ２． ０７
７ ２７３． ３７ ２９２． ２３ ２８１． ０７ ３． ８２ ２１１． ２１ ２４５． ３１ ２１７． ６０ １１． ３０ １６８． ７８ １７６． １５ １７７． ６２ ０． ８３
注
：相
对
误
差
＝
最
大
主
应
力
动
态
模
拟
峰
值
最
大
主
应
力
叠
加
峰
值
× １００％ ／
最
大
主
应
力
动
态
模
拟
峰
值
表
５
数
据
还
反
映
出
相
同
壁
厚
管
道
的
最
大
主
应
力
动
态
模
拟
峰
值
与
主
应
力
叠
加
计
算
峰
值
基
本
一
致
，
相
对
误
差
多
在
０． ２５％ ～ ５％
之
间
，说
明
隧
道
开
挖
爆
破
时
不
同
运
行
内
压
条
件
下
埋
地
管
道
的
响
应
动
应
力
可
采
用
空
管
的
动
态
最
大
主
应
力
与
压
力
管
道
静
态
主
应
力
的
叠
加
值
进
行
估
算
，这
为
爆
破
地
震
作
用
下
埋
地
油
气
管
道
的
动
应
力
快
速
计
算
提
供
了
一
个
新
方
法
．
从
图
４
中
３
种
壁
厚
的
管
道
最
大
主
应
力
与
运
行
内
压
的
回
归
分
析
结
果
可
知
，管
道
最
大
主
应
力
动
态
模
拟
峰
值
与
运
行
内
压
间
的
线
性
回
归
斜
率
分
别
为
４０． ２７
、
３４． ４０
和
２４． ０９
，叠
加
应
力
峰
值
与
运
行
内
压
间
的
线
性
回
归
斜
率
分
别
为
３８． ９６
、
３０． １８
和
２２． ７０
，二
者
的
斜
率
９
６
２
