构筑物抗震设计规范 [附条文说明] GB50191-2012 建标库

14  石油化工塔型设备基础

14.2  计算要点

14.2.2  总高度不超过65m的圆筒式、圆柱式塔基础受力状态接近于单质点体系,其变形特征属于弯曲型结构,所以可采用底部剪力法计算地震作用。框架式塔基础的地震反应特征与框架接近,质量和刚度沿高度分布不均匀,因此宜采用振型分解反应谱法计算地震作用。

14.2.3  塔型设备的阻尼比目前为经验值,有实测结果时,可进行调整。

14.2.4  8度和9度时,塔型设备的竖向地震作用按本规范第5.3.1条规定的方法计算,其计算的竖向地震作用效应再乘以增大系数2.5。

    塔型设备与基础的质量和刚度均有很大差异,且两者之间是通过螺栓连接起来的,最不利的是设备竖向地震作用直接作用在塔基础或框架顶层梁板上。考虑到以上情况,本规范规定仅考虑设备作用于塔基础或框架顶部的竖向地震作用。

14.2.5  根据塔基础的特点,本条规定了可以不进行截面抗震验算的范围。

    圆筒式、圆柱式塔基础在7度Ⅰ、Ⅱ类场地的条件下,竖向荷载和风压值起控制作用,可不进行截面的抗震验算。

    框架式塔基础,受力杆件较多,塔径也较大,地震作用所产生的杆件内力小于竖向荷载作用所产生的杆件内力,地震作用不起控制作用的范围比较大。所以不验算范围较原规范有所扩大。

14.2.8  石油化工塔型设备的基本自振周期采用理论公式计算很繁琐,同时公式中的参数难以取准,管线、平台及塔与塔相互间的影响无法考虑,因而理论公式计算值与实测值相差较大,精度较低。一般根据塔的实测周期值进行统计回归,得出通用的经验公式,较为符合实际。周期计算的理论公式中主要参数是h2/D0,除考虑影响周期的相对因素h/D0外,还考虑高度h的直接影响,所以统计公式采用h2/D0为主要因子是适宜的。

    圆筒(柱)形塔基础的基本自振周期公式是分别由50个壁厚不大于30mm的塔的实测资料(h2/D0<700)和31个塔实测资料(h2/D0≥700)统计回归得到。框架式基础塔的基本自振周期公式是由31个塔的实测基本自振周期数据统计回归得出的。

    壁厚大于30mm的塔型设备,因实测数据较少,回归公式不能适用,可用现行国家规范的有关规定计算。

    排塔是几个塔通过联合平台连接而成,沿排列方向形成一个整体的多层排列结构,因此,各塔的基本自振周期互相起着牵制作用,实测的周期值并非单个塔自身的基本自振周期,而是受到整体的影响,各塔的基本自振周期几乎接近。实测结果表明,在垂直于排列方向,是主塔的基本自振周期起主导作用,故规定采用主塔的基本自振周期值。在平行于排列方向,由于刚度大大加大,周期减小,根据40个塔的实测数据分析,约减少10%左右,所以乘以折减系数0.9。