电厂动力管道设计规范 [附条文说明] GB50764-2012 建标库

E.2  地震荷载

E.2.1  管道设计中,通常不计入地震荷载,除非当地法令规定或厂址位于震级高的地区,或在合同中已有明确规定,才需要进行管道的地震验算。

E.2.2  抗震设计的基本要求应符合下列规定:

    1  管道的设计分析应能反映出设计范围内预期地震发生时,随建筑结构的地震响应,管道内产生的最大应力和力矩,但不需要包括对地震所引起建筑结构间相互作用的分析。设计中抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度,对已编制抗震设防区划的地区,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行计算。

    2  地震时地面的水平和垂直运动时同时存在,但认为水平地震力对管道的破坏起决定性作用,水平地震力的方向应取为使管道中应力水平最大的方向。对于地震烈度为8、9度的大跨度管道及9度时的高层管道,应计算竖向地震作用,竖向设计加速度峰值可采用水平向设计加速度峰值的2/3。

    3  抗震设计的计算模型应计入管道内液体以及附属部件等的质量,当附属部件的重心与管道中心线的距离大于管道直径1.5倍时应计入偏心的影响。

E.2.3  地震荷载的计算方法应符合下列规定:

    1  管道地震荷载可采用静力法计算地震的动力学影响,当需要进行比较详细的分析时,可采用反应谱法或时程分析法。

    2  静力法忽略了地震中管道支承结构各部分响应的不同频率和阻尼,在地震运动的振动方向上使用单一的静力加速度值计算管道的受力和位移。静力加速度按下式计算:

    式中:kf——频率修正系数,将管道近似为单自由系统处理时,kf=1;当管道为多自由度系统时,kf=1.5;

          Sa——为地震时计算楼层高度上质点运动的最大加速度,当没有地震时各楼层质点运动最大加速度资料时,取为地震时地面的最大水平加速度。地震时地面的最大水平加速度与重力加速度的比值称为地震系数ka,按表E.2.3确定:

    3  通过振型分解的方法,由单质点体系的反应谱曲线得到质点在各震型下的地震荷载,再按均方根法对其进行组合,可以计算出管道的地震响应最大值。从工程应用的角度,地震反应不超过10%的管道高阶振型影响可略去不计,仅需计入自振频率较低的前2个~3个振型。在求得管道上的分布惯性力后,应对管道和管道原件进行强度校核。

    4  对于罕遇地震,不能采用弹性加速度反应谱法设计,采用管道进入弹塑性阶段后的非线性时程分析方法。时程分析法首先选定地面运动加速度曲线,通过数值积分求解基本动力方程,计算出每—时间分段处管道的位移、速度和加速度,从而描述出强震作用下,管道在弹性和非弹性阶段的地震响应。