《表1 各材料的基本参数：高陡边坡输气管道的受力特性分析》

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《高陡边坡输气管道的受力特性分析》

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管土之间的相互作用常存在材料非线性、几何非线性以及接触非线性等问题，因此如何处理管道与管周土体之间的相互作用问题是分析埋地管道受力特性的关键。管周覆土一方面约束管道变形，另一方面又对管道施加一定的作用载荷[15]。综合考虑管土之间相互作用的非线性问题，本文以非线性接触模型为基础，利用ANSYS软件中刚性与柔性的面面接触单元来模拟管道与管周土体之间的相互作用关系，其中刚度大的材料可作为刚性目标面，刚度小的材料可作为接触面。在管道与管沟土体之间，管道可作为刚性目标面targe170，而管沟土体则可作为接触面conta174；在管沟土体与岩石之间，岩石可作为刚性目标面targe170，土体则继续作为接触面conta174。Drucker-Prager材料是ANSYS岩土有限元分析中常用的材料，可以用来模拟管周土体，该材料的受压屈服强度远大于受拉屈服强度，使用Drucker-Prager屈服准则，考虑了由于屈服引起的体积膨胀，但并未考虑温度变化引起的影响，而塑性行为也被假定为理想弹塑性，其材料特性主要由黏聚力、内摩擦角和膨胀角3个要素决定[16]。高陡边坡模型中各材料的基本参数如表1所示。