GB50470-2008 油气输送管道线路工程抗震技术规范.pdf

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GB50470-2008 油气输送管道线路工程抗震技术规范.pdf简介:

"GB50470-2008 油气输送管道线路工程抗震技术规范.pdf" 是中国国家标准《油气输送管道线路工程抗震技术规范》的官方出版物。这份规范是由中国工程建设标准化协会能源专业委员会负责编写,中国建筑工业出版社出版的。该规范主要针对油气输送管道线路在设计、施工和运营阶段的抗震性能提出详细的规定和要求。

该规范的内容涵盖了油气输送管道线路在地震活动中的抗震设计原则,包括管道的结构设计、材料选择、抗震计算方法、抗震措施、地震风险评估以及地震后的检查与修复等。它适用于新建、改扩建和已有的油气输送管道线路的抗震设计和抗震性能检验,对于保障管道的安全运行和防止因地震引发的次生灾害具有重要意义。

总体来说,GB50470-2008 是油气输送管道线路抗震工程设计的重要参考文件,对于相关领域的工程师和专业人员来说,它具有很高的实用性和指导价值。

GB50470-2008 油气输送管道线路工程抗震技术规范.pdf部分内容预览:

式中△L2—管道内轴向应变引起的物理伸长(m) 4管道内的拉伸应变可采用迭代法按下式计算

5 由断层位错引起的管道最大拉伸应变应按下式计算:

GPS定位测量技术在房屋建筑工程中的应用emax = 2enew

式中εmax 断层位移引起的管道最大拉伸应变。 6抗震校核应符合下列规定: 1)emax<[e.J 时,可不采取抗震措施;

6.2.4当采用有限元方法进行通过活动断层的管道抗震计算时 应合理确定有限单元的类型和数目,并应符合下列规定: 1应采用能分析儿何大变形和材料非线性的有限元方法。 2管道可采用梁单元、管单元或壳单元建立有限元;可 能发生大变形的管道部分,管道单元的长度不应大于管道的直径。 3有限元分析管道的长度应符合下列要求: 1)当采用固定边界时,分析管道的长度应满足管道在两个 固定端的应变接近于0; 2)当采用等效边界时,应对在断层附近发生大变形、长度不 少于60倍管径的管段进行有限元分析,可按本规范附录 E建立等效非线性弹簧替代离断层较远的管道变形反 应。 4管土之间的相互作用宜采用管轴方向土弹簧、水平横向土 弹簧和垂直方向土弹簧进行模拟。土弹簧的参数宜根据土的力学 持性通过现场试验或采用计算方法确定,初步计算时可采用本规 范附录E。 5有限元分析得到的管道轴向最大拉伸应变和最大压缩应 变,应与管道容许拉伸应变和容许压缩应变进行抗震校核,并应符 合下列规定: 1)emaxs. , 或 >[s.,时.应采取抗需措施

3液化区埋地管道抗震设计

3.1当管道穿越场地在设计地震动参数下具有中等或严重 潜势时,可通过计算液化场地中管道的上浮反应及其引起的 附加应变对管道的抗液化能力进行校核。

6.3.2液化土层中管道的最大上浮位移,可按下式计

式中Lmax 管道在上浮位移反应最大时的附加应变。 6.3.4将管道附加应变与本规范第6.1.2条由地震动、内压和温 度变化引起的轴向应变组合后,应按下列公式校核管道的应变状 态,当不满足下列公式时,应采取抗震措施:

l emax ++ELmax |≤[e]

Emax +e+eumax

管道的上浮反应状态应按下式校核,当不满足下式时应采 夜化措施:

6.4.1对穿过场地具有竖向震陷情况的管道,其抗震设计可通过 计算管道由于震陷产生的最大附加弯曲应变对管道进行校核。 6.4.2管道在场地竖向震陷位移作用下的最大附加弯曲应变,可

6.4.1对穿过场地具有竖向震陷情况的管道,其抗震设计可通过

Esmax =0. 648yo D /k,D/4E,I

式中 ESmax 管道在场地竖向震陷位移作用下的最大附加弯曲 应变; yo一场地震陷量(m); ks一一地基弹簧常数(MPa/m),需通过土样实验确定。 6.4.3管道的应变状态应按本规范第6.3.4条校核。当不满足 要求时,应采取抗震陷措施

6.5穿越管道抗震设计

1当大中型穿越管道位于设计地震动峰值加速度大于或等 于0.10g地区时,应进行抗拉伸和抗压缩校核,并应按本规范附 录D对边坡、土堤等进行抗震稳定性校核。 2穿越管道应避开活动断裂带,可局部调整线位。确需通过 活动断裂带时,宜采用管桥跨越方式通过。 5.5.2直理式穿越管道的应变应按理埋地管道的规定组合。对弹 生放汉篮道尚江

式中ε一弹性敷设时管道的轴向应变; r一一弹性敷设的弯曲半径(m)。 6.5.3直埋式穿越管道的容许应变值应按埋地管道选用,并应按 本规范第6.1.2条校核。 6.5.4洞埋式穿越管道,有支墩时应按跨越梁式管桥进行抗震计 算;无支墩时应按地面敷设进行抗震计算。

荷载产生的轴向应力、环向应力与弯曲应力,应分别进行叠力 计算。

6.5.6地震作用下洞理式穿越管道的各项应力的组合应力,应按 下式验算:

VaN+a—anOh≤0.9as 式中 ON 组合的轴向应力(MPa); Oh 组合的环向应力(MPa); 管道材料的标准屁服强度(MF

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

中[」 管道在地震等组合荷载作用下的容许压应力 (MPa); N。 一 管道开始失稳时的临界轴向力,应按现行国家标 准《输油管道工程设计规范》GB50253的有关规 定计算(MN)

1直理式穿越管道最天轴向应变应按本规范第6.1.4条计 算。 2采用套管带支撑块穿越管道的最大轴向应变应按本规范 第6.1.4条计算,管道的应力可按下式计算:

式中一由地震动产生的管道应力(MPa); Emax一一地震动引起管道的最大轴向拉、压应变。 3洞埋式穿越管道采用支墩方式敷设时,地震动产生的应力 计算宜按连续梁式跨越管桥计算。洞身的抗震设计应按现行国家 标准《铁路工程抗震设计规范》GB50111和国家现行标准《公路工 程抗震设计规范》JTJ004的有关规定执行。 4洞理式穿越采用无支墩贴地敷设输送管道时,地震动产生 的轴向应力可采用有限元方法进行计算

6.6管道跨越工程抗震设计

6.6.1管道跨越工程抗震设计应符合下列要求: 1当管道跨越场地地震动峰值加速度大于或等于0.05g 时,应进行抗震设计;当场地地震动峰值加速度等于0.05g时,可 不进行地震作用计算。 2管道跨越工程一般区段应按本地区的地震动参数等级进 行抗震设计,大型管道跨越工程应按提高一个地震动参数等级采 取抗震措施,当场地地震动峰值加速度等于0.40g时,可适当提 高抗震措施;重要区段应按地震安全性评价确定的地震动参数进 行抗震设计。 3管道跨越工程的结构体系应根据场地的地震动参数等级 场地类别、水文与工程地质条件、跨度、管径、材料和施工条件等因 素,经技术经济综合比较确定。 4管道跨越工程的结构体系应符合下列要求: 1结构应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径; 2)宜设置多道抗震防线; 3)应具备必要的强度、良好的变形能力和耗能能力; 4)应具有合理的刚度和强度分布,并应避免局部产生过大 的应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位,应 采取提高抗震能力的措施。 5管道跨越工程的塔架基础、支墩、锚固墩宜设置在地质条 件一致的稳定坚硬土层或基岩上;应避开地震时可能发生滑动的 岸坡、地形突变的不稳定地段或软弱、可液化土层,当不能避开时, 应采取相应的抗震措施。

1输送管道使用钢管、附件应根据场地地震动参数、跨度、管 径、介质压力、使用要求等因素,经技术经济综合比较确定。采用 的钢管和其他钢材,除应符合现行国家标准《油气输送管道跨越工

程设计规范》GB50460的有关规定外,尚应具有良好的冲击韧性 和可焊性。 2钢结构的钢材应采用镇静钢,宜采用Q235B、C、D级的碳 素结构钢,Q345B、C、D、E级的低合金高强度结构钢。钢材的屈 服强度与极限强度的比值不应大于0.85,伸长率应大于20%。 3混凝土强度等级,塔架基础和锚固墩不应低于C25,钢筋 混凝土塔架、支墩不应低于C30,且不宜大于C60。 4钢筋混凝土结构中的钢筋宜采用延性、韧性和可焊性较好 的钢筋;纵向受力钢筋宜选用HRB335级和HRB400级热轧钢 筋,箍筋宜选用HPB235级和HRB335级热轧钢筋;钢筋代换应 按钢筋受拉承载力设计值相等进行,并应满足正常使用极限状态 和抗震构造措施的要求

6.6.3管道跨越工程抗震计算应符合下列要求:

1对态系、料拉系等跨巡结构进行抗晨计算的,应采用能够 分析几何非线性影响的。 2在抗震计算中,应分析非结构构件、介质的附加质量对跨 越结构抗震性能的影响。 3跨越结构的地震作用应按沿跨越管道横向、竖向以及纵向 三个方向分别计算地震作用。对地震动峰值加速度小于或等于 0.20g的地区,小型跨越结构可不计算竖向和纵向地震作用。 4当管道作为跨越结构的受力构件时,在地震作用下,应对 跨越结构整体进行内力和位移计算。 5当跨越结构仅作为管道的支承结构时,管道可视为支承在 支座上的多跨连续梁,在横向、竖向地震作用下,管道与支座之间 可视为无滑移;在纵向地震作用下GB/T 34024-2017标准下载,宜分析管道在支座上纵向滑移 的影响。 6跨越结构抗震计算软件所采用的和计算方法,除应满 足本规范及国家现行有关标准的规定外,尚应对计算结果进行分 析判断,并应确认其合理、有效性后用于工程设计。

1一般的跨越结构宜采用反应谱振型分解法。 2小型跨越以及质量和刚度分布比较均匀的中型跨越,可采 用单质点简化进行计算。 3复杂的大型跨越结构,宜采用时程分析法进行抗震计算, 可取多组时程曲线计算结果的平均值,并应与反应谱振型分解法 计算结果相比较,应取两者的较大值作为设计依据。应根据地震 安全性评价结果选择地震加速度记录,并应将所选地震加速度记 录的峰值调整到与场地设防地震动水准相应的设计加速度峰值: 作为时程分析的设计地震加速度时程。 6.6.5计算地震作用时,管道跨越工程的重力荷载代表值应取结 构、配件以及输送介质自重标准值和可变荷载组合值之和。可变 荷载的组合值系数,应按表6.6.5采用

、配件以及输送介质自重标准值和可变荷载组合值之和。可 斤载的组合值系数,应按表 6.6.5 采用。

表 6.6.5 可变荷载组合值系数

6.6.6跨越结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组 合标准值,应按下式计算: Sk= Sce +duk SLk +yvk Svk +ypk Spk +yw Swk +dySyk +dSTk

式中Sk 跨越结构构件内力组合的标准值,包括组合的弯 矩、轴向力和剪力标准值; SGE 重力荷载代表值的效应; SLK 横向地震作用标准值的效应; dLK 横向地震作用组合值系数,见表6.6.6; SvK 竖向地震作用标准值的效应; 竖向地震作用组合值系数GB/T 5169.36-2015 电工电子产品着火危险试验 第36部分:燃烧流的腐蚀危害 试验方法概要和相关性,见表6.6.6;

SpK 纵向地震作用标准值的效应; pk 纵向地震作用组合值系数,见表6.6.6; SwK 风荷载标准值的效应; 小w 风荷载组合值系数,可取0.0,风荷载起控制作用的 大型跨越结构可取0.2; 内压作用标准值的效应; 小Y 内压作用组合值系数,可取1.0; STK 温度作用标准值的效应; 山 温度作用组合值系数,可取0.2。

表6.6.6不同工况的地震作用组合值系数

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