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管线工程是生命线工程的重要分支,在我国的社会生活中扮演了重要的角色,其中输油、输水、输气管线等可以说构成了维系现代社会正常运转的基石。我国已建或在建的重大管线工程有很多,西气东输工程是我国目前距离最长、输气量最大、投资最多、施工条件最复杂的天然气管线工程,另外如南水北调工程、在全国范围内广泛分布的石油管线工程等均在我国的经济社会生活中发挥着巨大的作用。作为管线工程的一种,地下管线具有地理跨度大、历经地质条件及周边环境复杂的特点,且我国又是一个地震带分布广、强地震多发的国家,这就决定了地下管线的潜在危险较大,且其事故发生具有隐蔽性,一旦发生泄漏或破裂,有可能使社会生产和经济遭受严重破坏。如何确保地下管线在未来地震作用下安全运行,是工程设计和管理部门迫切需要解决的问题,也是近年来地震工程界的一个热门话题。通过分析归纳地下管线地震响应规律,可为地下管线抗震设计提供依据。本文利用Abaqus有限元分析软件,采用黏弹性人工边界,以等效波动输入方法实现地震动输入,建立了较为真实的地下管线地震分析模型,揭示了其在地震作用下的基本响应规律,分析了埋深、管径、管厚、管间距、弯管曲率半径、地振动方向与管轴夹角等因素对地下管线地震响应的影响。研究结果表明,振动方向与管线轴向一致时,轴向应变峰值绝对值均随管线埋置深度的增加而增大,但其增大幅度随着埋深的增加而减小,到一定深度时,基本不再增大。轴向应变峰值绝对值随管径的增大而减小,随管线壁厚的增大逐渐减小,表现为地下管线管径越大、管壁越厚,其抗震性能越好。轴向应变峰值与管线参数(包括埋置深度、管径、壁厚)的对数成正比关系。地下管线的地震响应随两管之间间距的增加逐渐增大,平行敷设的双管的地震响应较之单管要小。弯管的地震响应较之直管有明显不同,弯曲部分与直管交接部位的反应最大,在设计时应加以考虑。轴向应变应力峰值绝对值随振动方向与管轴间夹角增大而变小。