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詹胜文——标准中对穿越工程抗震有哪些规定?穿越抗震计算和校核主要要求是什么?

发布日期:2024-10-28 浏览量:2663

待发布版穿越标准3.1.3中规定,穿越工程抗震设计应符合现行国家标准《油气输送管道线路工程抗震技术规范》GB/T 50470的有关规定执行。


待发布版穿越标准3.1.4规定, 位于设计地震动峰值加速度a≥0.1g地区的水域大中型穿越工程,应至少查清下列三种情况:


1)有无断层,断层活动性质,活动断层在管道使用年限内可能发生的最大、平均水平和竖向位错量;


2)已发生地震中两岸或水域范围内出现开裂或错动的情况;


3)地震地质灾害类型、程度和分布,如地基土液化、岸坡滑动、崩塌等。待发布版穿越标准相对2013版,对抗震的要求和规定基本没变。


《油气输送管道线路工程抗震技术规范》GB/T 50470中对穿越结构和管道的抗震要求和规定均分别有相关规定。


对于穿越结构部分(詹:此处的穿越结构指的是主体结构,如隧道衬砌、盾构管片、顶管套管、竖井结构等,附属结构不做此要求,如隧道洞门、水工保护结构、支座支架、围墙支挡等),要求如下:


1)穿越工程结构应按基本地震动参数进行抗震设计,大型穿越工程结构应按1.3倍的基本地震动峰值加速度计算地震作用。


2)穿越工程结构主体应按高于本地区基本地震动参数一级的要求采取抗震措施,当位于基本地震动峰值加速度0.40g地段时,应按比0.40g地段更高的要求采取抗震措施。


3)当基本地震动峰值加速度大于0.40g时,应进行专题设计。


对于穿越管道,其要求如下:


1)管道应按基本地震动参数进行抗震设计,其中重要区段内的管道应按1.3倍的基本地震动峰值加速度及速度计算地震作用;


2)管道应采用罕遇地震动参数进行抗震校核。


上述所说的重要区段为:水域大中型穿越段、输气干线管道经过的四级地区、以及输油干线管道经过的人口密集区。


詹:上述的规定中,大中型穿越的管道,应按1.3倍的基本地震动峰值加速度及速度计算地震作用。但是对于穿越结构,只有大型穿越的结构按1.3倍的基本地震动峰值加速度计算地震作用,中型穿越的结构没有提高标准。所以对于大型穿越,穿越的结构和管道的抗震计算标准是一致的,都提高了标准,对于中型穿越,穿越的结构和管道的抗震计算标准是有区别的,此处我们要格外注意。


另外,穿越工程的抗震计算和校核,是按照两阶段设计方法,包括承载力验算和弹塑性变形验算。建筑结构抗震设计和校核按照三阶段法,三阶段设计原则是“小震不坏,中震可修,大震不倒”,其计算和校核稍有区别。


第一阶段:‌承载力验算,‌主要针对小震(‌多遇地震)‌作用下的构件截面抗震承载力验算和相应的构造措施。‌


第二阶段:‌弹塑性变形验算,‌主要针对大震作用下的弹塑性变形验算,‌并采取提高结构变形能力的构造措施。


对于穿越工程结构和管道,第二阶段的抗震校核标准都是一致的,不分大中型,均按照罕遇地震动参数进行校核,这里请大家注意。


穿越工程的抗震计算和校核主要应遵循以下原则:


1)当水域大中型穿越管道位于基本地震动峰值加速度大于或等于0.10g场地、其它穿越管道位于基本地震动峰值加速度大于或等于0.20g场地时,应进行抗拉伸、抗压缩验算。


2)直埋式穿越(主要指的是开挖穿越、定向钻穿越、直接铺管穿越)管道应采用应变准则验算。对弹性敷设管道,应计入弹性弯曲应变,并应按下式计算:



3)直埋式穿越管道的容许应变值应按埋地管道选用。


4)洞埋式穿越(主要指的是顶管、盾构、矿山法隧道穿越)架空或地面敷设管道应采用应力准则验算,架空时应按跨越梁式管桥进行抗震设计和校核;地面敷设时按连续支撑进行抗震设计和校核。覆土敷设时应按直埋式管道进行抗震设计和校核。穿越套管或箱涵内的管道应按地面敷设进行抗震设计和校核。


5)洞埋式穿越中的架空和地面敷设管道承受自重、输送介质重量、内压、温差及地震动作用产生的轴向应力、环向应力与剪应力,应分别进行叠加组合计算,组合应力应按下式验算:



6)洞埋式穿越管道产生轴向压应力时,轴向压应力应小于容许压应力。容许压应力应按下式计算:



7) 管道穿越工程结构应进行抗震设计。水域隧道,当基本地震动峰值加速度大于或等于0.10g时,管道穿越工程结构应进行地震作用计算;山岭隧道,当基本地震动峰值加速度大于或等于0.20g时,管道穿越工程结构应进行地震作用计算。(注意:此处水域隧道与山岭隧道的校核起止标准是不一样的)


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