埋地管線數值模擬分析之研究

本計畫主要研究埋地管線數值模擬分析方法，以及研究美國維生管線聯盟（American Lifelines Alliance，ALA）埋地管線設計方法，經由本研究計畫可以瞭解通過斷層埋地管線之大變形數值模擬分析方法，以及地震振動時埋地管線設計方法，作為評估地震發生時埋地管線之損傷狀態。研究內容可分成兩大部分，第一部分是以ABAQUS軟體建立數值分析模型和實驗數據驗證比對，以及研究管體與土壤互制之模擬分析方法。第二部分則是ALA設計方法之研究。根據ABAQUS數值模擬分析結果與實驗數據比較後可以得知，以ASCE（1984）年所建議土彈簧模型，是目前國外最常使用來模擬通過斷層處土壤變形行為，而且能與NEESR-SG 2008實驗結果比對結果接近。由ALA設計方法之研究可以瞭解，探討地震振動時埋地管線與圍束土壤之互制問題，除需要考慮地震波影響之外，尚需合併一起考慮管內溫度與壓力及地表垂直活載重與靜載重，對埋地管線所造成之應變量是否超過管線材料本身容許強度，作為判定埋地管線損傷與否之參考依據。