考虑交叉管线影响的城市供水管网地震响应分析及震害评估

以北京市某地区埋地供水管网为实例，通过直线型和交叉型典型管道二维有限元模型，系统分析了管道规格、接口形式、场地条件、地震动强度等级和地震动入射角等关键参数对管道接口轴向和转角变形的影响，得到了不同设防烈度地震动作用下该供水管网的损伤情况。基于国内外管道接口试验数据统计分析结果，确定了基于接口变形量的管道损伤判定准则，并用于不同管道接口类型地震损伤评价，建立了不同场地条件下典型管道接口地震损伤数据库。根据管道属性、场地信息和管道接口地震损伤数据库，基于 GIS 软件绘制管网地震损伤分布图。结果表明：相同烈度地震作用下，管线交叉处接口峰值变形量约为直管线接口的1.5~2.0倍，其中与法兰接口邻接的承插式接口存在峰值变形突变。罕遇烈度地震动作用下的管网地震损伤程度远高于设防烈度，且破坏多集中于Ⅳ类场地和管线交叉处。