[发明专利]配气站设备工艺区管道地震易损性分析方法及分析系统

权利要求书

1.配气站设备工艺区管道地震易损性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取配气站设备工艺区管道的材料参数，建立管道几何模型；对几何模型划分网格、设置约束条件，得到有限元模型；

S2、对地震动进行调幅；

S3、将调幅后的地震动时程加载到管道的有限元模型上，进行瞬态时程分析，得到在任意地震动下管道的最大范式等效应力响应值；以最大范式等效应力作为X轴，以地面峰值加速度PGA作为Y轴，绘制IDA曲线；

S4、定义管道在遭受地震作用下的各破坏状态及对应区间，根据各破坏状态的对应区间得到极限状态点，基于IDA曲线得到极限状态下地震动的强度指标；

S5、建立管道地震概率需求模型，求解管道地震概率需求模型，得到地震易损性函数；

S6、根据得到的地震易损性函数，绘制配气站设备工艺区管道的地震易损性曲线；

其中，所述材料参数包括弹性模量、拉伸屈服强度、塑性应变、泊松比和密度；

所述几何模型包括管道本体、管道支架和阀门设备；

所述管道本体、管道支架采用六面体网格进行划分，所述阀门设备采用四面体网格进行划分；

所述约束条件包括：所述管道本体的两端设置为对称约束，所述管道支架设置为六个自由度完全约束；

步骤S2对地震动进行调幅的方法包括以下步骤：

S201、将已知的时程曲线加载到有限元模型中，得到第一次计算的最大范式等效应力、最大等效应变；并对配气站设备工艺区管道进行模态分析，得到一阶自振频率，将所述一阶自振频率转化为基本周期T1；

S202、将地震动记录转化为对应的反应谱曲线，找到在T1处的反应谱曲线加速度值，计算得到地震记录在基本周期T1处的所有反应谱的几何平均数Sa(T1)_geomean：

；

式中，Sa(T1)_i为第i个反应谱在基本周期T1时的反应谱值，i取1,2,...n，n为反应谱总数；

S203、计算第i个反应谱的调幅因子SF_i：SF_i=Sa(T1)_geomean/Sa(T1)_i；

S204、计算得到第i个反应谱调幅后的值Sa(T1)_i+1：Sa(T1)_i+1=SF_i·Sa(T1)_i；

S205、计算第i+1个反应谱的调幅因子SF_i+1：SF_i+1=ϛ_i·SF_i；式中，ϛ_i代表调幅放大系数，取值为ϛ_i=ϛ₁·(σ_s/ a'·σ_i)；σ_s为材料屈服强度，σ_i为第一次计算得到的最大范式等效应力，a'为放大精度系数；

S206、循环步骤S204~S205，直至完成对所有反应谱的调幅。