隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，城市給排水管道、輸油氣管道等生命線工程一旦在地震中發(fā)生破壞，將嚴(yán)重影響人民群眾的正常生活和生產(chǎn)，甚至還會(huì)引發(fā)火災(zāi)、煤氣中毒、爆炸等次生災(zāi)害，從而造成重大的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失和嚴(yán)重的人員傷亡。1978年唐山地震、2008年汶川地震等國(guó)內(nèi)外大量震害現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，斷層位錯(cuò)是往往是導(dǎo)致管道工程破壞的主要因素之一。西氣東輸、中緬油氣管道等國(guó)家重大管道工程穿越多條地震活動(dòng)斷層，如何提高這些鋼質(zhì)管道的抗震能力一直受到人們的重視。

通過(guò)管道工程的抗震試驗(yàn)找出管道工程的薄弱環(huán)節(jié)，闡明管道工程的破壞機(jī)制，是促進(jìn)上述管道工程提高抗震能力的重要方法之一。目前常用的試驗(yàn)方法有擬靜力試驗(yàn)、擬動(dòng)力試驗(yàn)和振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。為深入研究輸油氣管道在斷層位錯(cuò)和近斷層地震動(dòng)共同作用下的變形反應(yīng)，中國(guó)地震局地球物理研究所劉愛(ài)文研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金”基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)的鋼質(zhì)管道在逆斷層作用下的破壞模式研究”項(xiàng)目（項(xiàng)目號(hào)：51778588）資助下，從2021年10月開(kāi)始聯(lián)合防災(zāi)科技學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成了埋地管道的在逆沖斷層作用下的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。

該試驗(yàn)歷時(shí)2個(gè)月，開(kāi)展了3組工況的埋地管道振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。試驗(yàn)采用自制的尺寸為5.2m×1.6m×1.4m的模型土箱，一半箱體固定在振動(dòng)臺(tái)上，另一半箱體放置在地面上，箱體中部的軟連接用鋼絞線交叉穿制而成，其長(zhǎng)度為32cm，來(lái)模擬斷層帶；通過(guò)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)輸入含有永久位移的近斷層地震動(dòng)時(shí)程，從而探究逆斷層作用下埋地管道的破壞機(jī)理。試驗(yàn)獲取了大量的寶貴數(shù)據(jù)，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

試驗(yàn)的結(jié)果有助于揭示逆沖斷層位錯(cuò)和近斷層地震動(dòng)效應(yīng)共同作用下的管道破壞機(jī)理，對(duì)穿跨越斷層的輸油氣管道、橋梁和隧道等國(guó)家重要生命線工程（如西氣東輸復(fù)線、川藏鐵路）抗震設(shè)計(jì)具有較重要的參考價(jià)值。

管道振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)示意圖

管道在逆沖斷層作用下的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)