1.目的及意义

管道运输是能源输送的主要手段，管道在现代化的工业生产和人们生活中占有相当重要的位置，其在输送水、油、气、煤以及通信、供电、交通、运输和排水等方面得到了广泛的应用，成为现代工业和城镇生活的大动脉，因而被称为生命工程。随着我国基础设施建设的持续快速开展，玻璃钢夹砂管以其轻质、高刚度、良好的输水性能以及施工方便等优点在土木水利工程领域得到了广泛的应用。一般情况下，管道大多埋设在地下，震害经验表明，埋地管道在强烈地震动的作用下，往往会发生严重损坏[1]，从而造成系统故障和中断，并有可能产生各种次生灾害(如爆炸、火灾)，致使城市和工矿企业处于瘫痪状态，给人民生活、生命和财产带来严重灾害。而我国是一个多地震的国家，基本地震烈度在 6度以上的地区占全国总面积60%以上。因此，如何合理地进行埋地管道在地震荷载作用下的动力响应分析及提高其抗震安全性，一直是相关领域设计和科研人员所关心的问题，对于城市减灾防灾工作也具有重要的意义。

2.国内外的研究现状分析

现有主流理论认为地震波作用下埋地管道的反应分析方法分为2类[2]：一类是假定管道与周围土体同步变形，管道的轴向应变等于周围土体沿管轴方向的正应变。显然，由于忽略了管土之间的相对位移，这种方法只能求出管道应变的上限值；另一类方法是假定土体与管道之间可发生相对运动，目前的地下管道抗震计算多半采用这种方法。虽然在具体方法方面，如有限元法、边界元法以及有限差分法等等能够较精确地分析和模拟地震作用下埋地管道的动力反应，也可用于管道的抗震分析，但是在工程实践中仍存在某些局限性，而且管道越长，边界条件的处理以及单元的划分越显复杂，这给计算带来很大的不便。

近年来，国内外学者建立了多种埋地均质管道的分析方法和计算模型，但大多未能充分考虑管--土间存在的极其复杂的动力相互作用，而玻璃钢夹砂管作为一种层状复合材料管道，其受力变形特性与均质管道有着本质的不同，具体表现为其在荷载作用下的各向异性力学特征、各铺层应力不连续性特征等，这些特点决定了传统埋地管道的模拟分析方法已不适用于埋地玻璃钢夹砂管，必须寻求合适的分析模型和方法来进行埋地玻璃钢夹砂管的地震响应分析[1]。

2. 研究的基本内容与方案

1.研究（论文）的基本内容、目标

①提出合理假设，进行复合材料埋地管在地震载荷下的变形分析；

②建立埋地管道简化力学分析模型,确定复合材料埋地管的受力情况；

③运用ANSYS大型通用有限元软件，基于层合壳单元的管道有限元建模；

④进行管--土动力相互作用的接触建模，建立管道与土体有限元模型；