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地下供水管网作为城乡生命线系统中的重要组成部分,在现代化的工业生产及人们的日常生活中发挥着不可替代的作用。我国作为目前世界上遭受地震灾害最为严重的国家之一,不可避免的受到中强地震的威胁。如近些年发生的四川汶川地震、青海玉树地震、云南景谷地震等,大大小小的地震在我国屡见不鲜。地震导致的受灾区供水系统均受到不同程度损伤,影响人们的日常生活,甚至引发严重的次生灾害,威胁人民生命财产的安全。深入研究地下供水管网的地震响应及震损风险,对准确推断管道及管件在地震下的破坏程度,提高供水系统的耐震设计水平,科学调度震后的抢修作业等具有重要的现实意义。本文研究的主要内容及结论如下: (1)设计制作了管道与土体相耦合的动力试验模型,通过振动台试验,揭示了供水管道地震响应规律。对于直通管件,在测点中管件的上部分振动响应较大,此外T型管件在平行激振方向的管道底部轴向应力响应较大,是管道抗震的薄弱部位。 (2)建立供水管道结构地震响应分析的有限元分析模型。将其所得变化规律与试验结论进行比较分析,其变化规律与试验现象基本一致,验证振动台试验结论的可靠性。 (3)以供水管网为研究对象,考虑供给点至需求点的连通性,采用深度优先算法进行了震损风险分析,并采用序列子空间(Subset)与马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)相结合的方法模拟求解失效概率,并通过实例验证方法的有效性,为管网的失效风险分析提供了一种高效的计算方法。