淺析管道抗震安全性評價方法和措施

1、吉林大學遠程教育本科生畢業(yè)論文（設計）中文題工程索賠管理探討學生姓名王娟層次年級2007春專升本指導教師胡忠君學習中心 長春涉外專業(yè)土木工程學號 207313106020101職稱講師成績2009 年 7 月 1 日摘要地震波影響的區(qū)域要比永久性地土移動所發(fā)生的區(qū)域廣， 破壞管道系統(tǒng)薄弱部分的可能性大 ; 但是永久性地土移動比地 震波產(chǎn)生的后果要嚴重得多。由地震引起的大規(guī)模永久性地土 移動, 如地表斷裂、沙土液化、塌方等對長輸管道的損壞最為嚴 重。從管道損傷的角度來評價損壞的原因；對于規(guī)定地震危險 等級和工程設施的定點都很重要?？拐鸢踩栽u價的依據(jù)是管 道沿線的地震危險性、地震動影響、地震地質(zhì)

2、災害危險性和管 道各站工程結(jié)構(gòu)物、設備、管道的基本情況，綜合這些基本資 料，對長達數(shù)百乃至數(shù)千公里的管道不可能逐點全線評價，而 應該選擇典型管段， 包括大型穿跨越， 一般跨越和一般場地管 段,跨斷層、跨液化區(qū)管段等 , 進行典型分析， 對各種站內(nèi)的建 筑物、構(gòu)筑物、設備、 設施逐一進行評價 .以四川石油管理局管 轄的輸氣長輸管道的抗震安全性評價為例說明了評價這種長 大管線的方法 及對各種薄弱環(huán)節(jié)應采取的抗震措施， 所提出的 方法和措施對其它管線的抗震問題有借鑒意義。關鍵詞 : 地震 災害 輸油管道 管道抗震目錄前言 1第一章 21.1 61。1。1 71.1.2 9第一早 62.1 62。1。

3、1 72。1。2 92.2 112.1.2 112。1.2 12第三章 133。1 133。 1。1 153。1。2 17結(jié)論 19參考文獻20致謝 21、八 、-前言地震是突發(fā)式自然災害， 破壞性地震頃刻間就會使一座正常運轉(zhuǎn)的城 市癱瘓。尤其是近年來隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市規(guī)模迅速增大， 高度的 城市化的特點，使城市遭受地震引起的危害性大大增加 .美國的北嶺地震、 日本的阪神地震都對城市造成了嚴重的破壞， 這就使各個國家更加重視對 城市抗震防震的研究。 而城市防震工作的重點之一就是保障生命線工程系 統(tǒng)的安全。生命線工程，如能源、交通、供水、供氣等設施必須具備很強 的抗震能力 ,特別是輸油、輸

4、氣管道的抗震能力尤為重要，它的破壞會引 起火災和爆炸。因此如何提高管道抗震能力就成為一個非常重要的課題。第一章 地震災害對長輸管道的影響1.1 地震的危害性地震所產(chǎn)生的危害， 是由行進的地震波和永久性的地土變形而引起的 地震波所能影響的區(qū)域要比永久性的地土移動發(fā)生區(qū)域大， 破壞管道系統(tǒng) 薄弱部分的可能性大。 而永久性的地土移動比地震波形成的最大地表變位 的后果要嚴重，它常常造成嚴重的災難性破壞 . 在地震時 ,永久性的地土移 動對地下管道和其它管道造成的最大扭曲， 可以看作是地震中最嚴重的破 壞形式。地震波對地下管道產(chǎn)生拉伸作用， 但是由此動力激發(fā)的慣性效應 極小，對管材的屈服點或斷裂界限值的

5、構(gòu)成只占很小的比例。 一些遭受腐 蝕或焊接質(zhì)量差的薄弱管段受到過地震波的破壞， 而按照當代技術規(guī)程和 質(zhì)量控制建設的連續(xù)環(huán)縫焊接鋼管在發(fā)生地震中幾乎沒受到破壞 . 大規(guī)模 永久性地土移動，如地表斷裂、土壤液化、滑坡對管道的損壞最為嚴重。 1。1。 1 地表斷裂地表斷裂是最顯著的一種地動形式， 主要原因是因為地表斷裂運動給 人留下深刻印象，并且一直是許多圖表和報告的主題 . 其實地表斷裂相對 很少發(fā)生，地震等級不到里氏 6級，不會產(chǎn)生地表斷裂現(xiàn)象；地表斷裂位 移大到足以使管道損壞，一般地震等級要達到 66. 5級. 1。1。2 沙土液化通常，對于地下管道，沙土發(fā)生液化誘發(fā)的地土移動對管道危害最大

6、。 流滑事故指完全液化的沙土位移，通常發(fā)生在坡度大于 5°的疏松的、飽 和沙土中。側(cè)向擴展指由于下層沙土液化致使表面的土體產(chǎn)生水平運動。 最大的位移通常為若干英尺 ,有時還可以出現(xiàn)在傾斜度 0. 51. 0的緩坡 上。沿著側(cè)向擴展的邊緣， 地土的變形形式趨向于在法線方向和平移斷層 處反疊. 在美國的中西部和東部 , 對地震問題來說主要關注的是沙土液化。 為了減少沙土液化的危害 , 工程措施要求： (1 )評價現(xiàn)場沙土液化的敏感 性；（ 2）評估地土移動的形式和因沙土液化導致的地土破壞。1。1.3 塌方較深的滑移 , 使大面積的地土移動和發(fā)生翻轉(zhuǎn)，造成大災難并影響大 片區(qū)域. 麥迪遜峽

7、谷的滑坡是因為 1959年赫希根湖發(fā)生的地震引起的，它 致使2800x 10垢以上的巖石和土體滑動.另一個較大的地面滑動發(fā)生在1 964年阿拉斯加地震 , 導致特納蓋恩峰和安克雷奇市的地面滑動。 發(fā)生強烈 的地面滑動事故，管道不受損傷是不可能的。根據(jù)上述情況， 為了保護管 道，最好加固坡或把管道安裝在滑動區(qū)域以外的地方。 因為加固坡不經(jīng)濟， 尤其是在邊遠地區(qū) ,因此, 重點應放在辨明塌方區(qū)并避開該區(qū)域。土體增密地震時的土體增密，是因循環(huán)剪切應變使得無內(nèi)聚力材料的體積變 小，使地面下沉和土體沿邊界陷落。 此種場合下潛在危險最大的地點位于 相對堅硬區(qū)和相鄰填充區(qū)的交界處。 比如管道穿過橋墩、 泵站

8、以及油罐的 連接處。1.1 。5 構(gòu)造上升和下沉這種區(qū)域性海拔高程的變化分布較大， 因此地下管道的局部變形并不 嚴重 . 但如果使地下管道下降到水源附近就有可能出現(xiàn)問題，如管道受到 腐蝕和局部受到?jīng)_刷。1。2 管道的作用管道運輸是能源輸送的主要手段 管道在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)和人們生 活中占有相當重要的位置，其在輸送水、油、氣、煤以及通信、供電、交 通、運輸和排水等方面得到了廣泛的應用， 成為現(xiàn)代工業(yè)和城鎮(zhèn)生活的大 動脈, 因而被稱為生命線工程隨著對能源、尤其是天然氣等潔凈能源需 求量的增加 ,隨著我國經(jīng)濟發(fā)展逐漸融入世界經(jīng)濟大潮的需要，天然氣長 距離輸氣干線和輸配系統(tǒng)的建設已引起國家的高度重視。

9、 “十五” 期間， 我國建成投產(chǎn)了西氣東輸工程、陜京輸氣管道工程、澀 - 寧蘭輸氣管 道工程、蘭成渝輸油管道工程等一大批生命線工程。 長達 4200多公里， 跨越8個省區(qū)的“西氣東輸 " 工程將使西部燃氣資源成為新的經(jīng)濟增長點， 變西部資源優(yōu)勢為市場優(yōu)勢的重要舉措。據(jù)悉， “十一五”期間，石油天 然氣行業(yè)還將有一大批管道和儲氣庫工程開工建設。1。3 地震對管道的影響1。3.1 1964 年阿拉斯加地震1964年阿拉斯加發(fā)生地震時 , 地下管道系統(tǒng)遭受到地震引起的沙土液 化、地土滑移、地面升降的損害。安克雷奇市附近的塌方破壞了儲油罐， 1 200 t 柴油溢流遍地。在國家醫(yī)院附近，由于

10、發(fā)生地土滑移使石油儲罐 破壞和高壓輸氣干線破裂， 安克雷奇市配氣系統(tǒng)破裂了約 200處.1964 年阿 拉斯加的地震說明，如果管道避開地土變形大的區(qū)域則幾乎不會受損 . 從 基奈半島到尼克山的29 km原油管道沒有受到損壞，從海恩思到費爾班克 思的11O0 km軍用成品油管道也沒有受到損壞。1.3 。2 1971 年圣費爾南多地震1971年發(fā)生的地震使各種管道破裂總數(shù)超過 1400處，圣費爾南多市的 水、氣、污水等管道全部停用。雖然地震產(chǎn)生的地表斷層位移面積僅占強 地震影響區(qū)面積的1/200。強地震區(qū)管道破裂的2550 %發(fā)生在橫斷層 上和橫斷層附近。此外，地震引發(fā)了 1 000處地土滑移，使

11、輸水管道和輸 氣管道受損。觀察到大約 15 m 的縱向位移,在一專用通道西面的最大縱 向位移大約不到0. 2 m沿一過濾廠南北方向測得最大水平位移約 0. 5 m. 在專用通道中的大部管道沒有受到損壞， 包括南加里福尼亞天然氣公司運 營的三條管道和美孚石油總公司運營的一條管道。1.3.3 1976 年危地馬拉地震1976年在洪都拉斯地區(qū)發(fā)生的地震， 使當?shù)氐臒捰蛷S的設備受到了影響。由于地面的顫動，使建筑物和儲油罐受到損壞，由于沙土液化，造成 當?shù)氐墓艿篮痛a頭設施受到損壞。有一處土體在 100200 m范圍上移動了 0.6m，采用現(xiàn)代化工藝施工的直徑為450 mm的原油管道受到拉伸變形， 但管道

12、沒有破裂漏油。1.3.4 1987 年厄瓜多爾地震管道受到永久性地土移動損壞的最鮮明的例子， 要數(shù)在1 987年厄瓜多 爾發(fā)生的地震對橫貫厄瓜多爾的一條直徑為 660 mm勺管道的損壞了 .該管 道大約有40 km受到地震的損壞，在歷史上這是最大的單一管道受損長度。 該管道受損 6個月時間,使國家損失 60% 的出口收入， 停止出口的損失和重 修該管道耗資總共約8. 5億美元。地面顫動最強區(qū)域內(nèi)的管道材料是 X一 60級鋼，壁厚9. 5 mm大多數(shù)損壞的是地面管道均架在H形支撐樁或支 撐在混凝土馬鞍形管墩上。震動對管道影響有限 , 但永久性地土移動的影 響不僅嚴重而且范圍大。 塌方、泥石流和洪

13、水的沖刷，是管道損壞的主要 原因。大量的地震災害表明，地震不僅直接破壞生命線工程的正常使用功 能，而且還可能產(chǎn)生嚴重的次生災害（如火災、爆炸等 ）, 致使城市和工礦 企業(yè)處于癱瘓狀態(tài) , 其經(jīng)濟損失和人員傷亡常常是很嚴重的.因此，生命 線地震工程倍受世界各國的關注， 國內(nèi)外學者在此方面作了大量研究工作 目前，現(xiàn)有理論主要認為地上管線的破壞是由于支撐環(huán)境的破壞， 包括管 道與支撐連接件的破壞，或者支撐結(jié)構(gòu)之間大的相對運動所引起的破壞 等.地震作用通過管架傳遞給管道，并沿著地震波作用方向振動。因此 , 進行抗震計算時一般將長輸?shù)厣瞎艿酪暈榄h(huán)形截面的多跨梁來研究， 計算 出管道自身及支撐結(jié)構(gòu)沿著橫向

14、和縱向地震作用的近似值. 地下管線的破 壞或嚴重變形主要是由于地震引起的斷層運動、 滑坡、或者是由于地層的 沉陷和液化，以及巖石、硬土、軟土之間斷裂面的相對運動引起的.地下 管線的抗震計算主要有兩種方法， 一種方法是根據(jù)地下建筑物抗震動力理 論來研究與土相互作用的管線振動， 該理論基于把管線周圍的土體在地震 時的運動看成是變強度的行波， 它只研究與土中管線振動有關的過程而不 考慮振動土體的體積 這樣，地震時地下管線工作條件的研究就歸結(jié)為求 解在相應初始條件及邊界條件下的線性或非線性偏微分方程的問題， 而未 考慮到地震時土壤的運動規(guī)律 另一種方法則與管道周圍土介質(zhì)地震應力 一應變狀態(tài)的研究及由土

15、介質(zhì)向管道所傳遞的動力特性有關， 即管道的損 傷和破壞與土介質(zhì)沿管道縱軸的變形 （ 壓一拉）有關在這種情況下，理 論上將地震作用看成擬靜態(tài)作用 , 其中方向與管線縱軸一致的地震波作用 所引起的管線破壞或損傷是最常遇到的情況。 本文為互聯(lián)網(wǎng)收集，請勿用作商業(yè)用途 文檔為個人收集整理，來源于網(wǎng)絡第二章管道抗震安全性評價方法我國長輸管道遍及全國 , 這些管道一般可以分為二大類，一類是輸油 管道， 另一類是輸氣管道，其中很多管道未經(jīng)抗震設計管線總長達數(shù) 千公里。有的跨越江、河 有的穿過山地、平原 , 所過之處地形地貌、工 程地質(zhì)、工程水文、 地震活動性等方面均有很大的差異。每條管道由各種 工程設施構(gòu)成

16、 以輸氣管道為倒 , 有總站、輸氣站、配氣站、防腐站、輸 氣管線等。管道結(jié)構(gòu)型式不一，類型復雜 有穿越管道、跨越管道、埋 地管道，地面管道等等。這些工程的特點是 : 地質(zhì)、地貌復雜，地震動參 數(shù)變化大 ,危及生產(chǎn)安全的活動斷裂發(fā)育， 抗震設計應考慮的因素比較多。 按照中華人民共和國防震減災法規(guī)定， 這些工程都必須在建設之前進行地 震安全性評價， 設計單位按評價結(jié)果提供的參數(shù)進行抗震設計。 如何對整 個管道進行抗震安全性評價 , 國內(nèi)外均無統(tǒng)一的模式， 經(jīng)過四川石油管理 局和國家地震局工程力學研究所、四川地震局的合作 , 首次對四川石油管 理局所轄輸氣干線進行了抗震安全性評價，發(fā)現(xiàn)了干線中的抗震

17、薄弱環(huán) 節(jié)， 提出了工程措施， 取得了很有借鑒意義的成果和巨大經(jīng)濟效益 . 對這 一工作進行恰當?shù)目偨Y(jié)， 提煉出基本的方法和認識 對全國長輸管線的抗 震安全性評價工作有指導意義。2.1 評價工作計劃安排抗震安全性評價的依據(jù)是管道沿線的地震危險性、 地震動影響、 地震 地質(zhì)災害危險性和管道各站工程結(jié)構(gòu)物、 設備、管道的基本情況，綜合這 些基本資料，對長達數(shù)百乃至數(shù)千公里的管道不可能逐點全線評價 , 而應 該選擇典型管段 , 包括大型穿跨越，一般跨越和一般場地管段 , 跨斷層 跨 液化區(qū)管段等進行典型分折，對各種站內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物、設備、設施 可逐一進行評價 .2。1.1 收集，分析管道基本概況

18、資料 管道走向圖。圖中標有管道沿線的地理狀況 （ 道路、村莊、河流等 ）, 站的分布，管道走向 , 穿、跨越位置等；管道建設的基本資料。各站建筑 物、設施概況 建設年代、管材、工藝要求、功能狀況等等；管道運行過 程中，有關事故、維修、改造、投資花費等情況；管道沿線的地震、地震 地質(zhì)概況資料，包括沿線烈度、地形地貌、地質(zhì)狀況、歷史震害以及其它 災害資料。2.1 。2 評價工作和技術途徑綜合分析這些資料后 , 兼顧工作費用多少，提出評價工作的具體內(nèi)容 及技術途徑 , 比如四川石油管理局經(jīng)過近四十年的天然氣勘探、 開發(fā)建設， 已成為全國最大的天然氣工業(yè)生產(chǎn)基地。 其輸氣干線不斷發(fā)展延伸， 形成 了南

19、、北半環(huán)輸氣網(wǎng)，全長共100（多km，沿線建成輸氣站、配氣站、防 腐站計百余座 , 穿越、跨越大、中型江（河 ）幾十處，擔負著四川省的滬天 化、川化 云南省的云天化，貴州省的赤天化等四大化肥廠，和四川省八 市三十二個縣直供用戶的供氣任務，年輸氣量達 30多億m ,是川、滇、黔 三省能源、化工原料供給的骨干工程，西南地區(qū)國民經(jīng)濟發(fā)展的生命線。 在管線穿過的區(qū)域內(nèi)，地震烈度七度區(qū)沿管線達 120多km, 6度區(qū)達1000 多km 6度區(qū)以下有200多km,有些區(qū)域地震活動頻繁，地震地質(zhì)條件復雜, 對所轄管線 , 沒有做過抗震安全評價 .2。2 管道抗震安全性評價方法管道抗震安全性評價是在地震地質(zhì)災

20、害評價的基礎上進行的， 一般 可分為：一般場地管道、一般穿跨越管道、穿過斷層管道、穿越液化區(qū)管 道、大穿越管道， 大跨越管道 , 配氣站建筑物、 設備抗震鑒定等幾個方面。 現(xiàn)就各項的具體評價方法做一簡單介紹。3。2。1 一般場地管道評價方法一般場地指沒有地震地質(zhì)災害的場地。 管道的破壞是由于強地震波動 造成的，除了地震動的強烈程度以外，還與管線所在的場地條件、 管線的 材料 接口方式、管道的直徑、壁厚等因素有關。根據(jù)以往的震害經(jīng)驗得 知，地面位移越太 , 管道破壞越嚴重，一般軟弱地基比基巖地基中的埋設 管線震害嚴重；圍管抗震性能要比其它管材為好， 管道越細抗震性能越差。 埋地鋼管的結(jié)構(gòu)形式均為

21、焊接連續(xù)管道， 計算分析中主要以應力值做為預 測量。預測中除了強震地震波造成的管應力外，還疊加了管內(nèi)介質(zhì)壓力 造成的應力、溫度應力以及埋深上靜壓等因素產(chǎn)生的應力 , 最終以組合應 力作為判斷指標 在計算分析中考慮到管線敷設時間的長短，以及由于腐 蝕造成的壁厚變化帶來的影響 . 計算也應包括直管道、彎曲管道以及三通 等接頭.管段震害狀況可劃分為三級：基本完好 : 管道無破損 無滲漏，無須修復即可正常運行， 中等破壞：管道將發(fā)生較大變形或屈曲，或有輕度破壞、滲漏， 須 采取修復措施才能正常運行 ,破壞：管道破裂、漏氣必須更換管道。 管段震害等級的劃分以及判斷標準是總結(jié)唐山、 海城以及國外地震管 道

22、破壞的實例結(jié)果，統(tǒng)計分析得到的 .2。2。2 一般穿跨越管道評價方法本節(jié)的目的在于討論非大型穿、 跨越管線的抗震安全性。由于穿、跨 越管線的評價方法不同，以下分別進行論述：穿越管線評價方法討論的是非大型的穿越管線， 河水較淺，水流不急， 管線均為河底溝埋敷設 , 且上壓重物或重塊并用卵石填埋。在評價其抗震 安全性時，考慮強震地震波、內(nèi)壓、水深和重物壓力以及地震時液化形成 的不均勻沉陷等因素造成的壓力 . 穿越管線均為焊接連續(xù)直管線，計算分 析中以應力值作為預測量， 同時考慮由于腐蝕造成的壁厚減少帶來的影響 . 腐蝕速率按實測結(jié)果取用 . 管線的破壞狀態(tài)分為三級，即基本完好、中等 破壞，破壞 .

23、跨越管線的評價方法的抗震安全性評價，應考慮內(nèi)壓、 溫差、風載和 地震荷載的組合作用 . 跨越管線均為焊接連續(xù)管道， 兩岸端為固定支撐 外 型多為梯型或拱形。四川管線選擇了 3段跨越，評價其在 7，89度地震時 的破壞程度 管段的震害程度分為 3 級分級準則和一般場地管道相同 . 在評價跨越管線的抗震安全性時 , 首先應判斷在地震時河床兩岸是否會發(fā) 生向河心的滑移。一般情況下，當河水較深，河岸坡度較陡 , 且河岸有軟 塑性土層存在或者有液化可能時， 易發(fā)生滑坡，否則不會發(fā)生滑坡；當發(fā) 生滑坡時， 固定墩體會被滑動土體推向河心滑動 將造成較大的管線內(nèi)應 力, 使管道破壞。2。2.3 穿越斷層區(qū)管線

24、評價方法當?shù)叵鹿艿琅c活動斷層相交時， 地震時的地表斷裂運動或斷層蠕動會 使管道產(chǎn)生縱向應變和橫向變形 . 管道受拉超過極限應變時會發(fā)生斷裂破 壞，而受壓時會由于薄殼失穩(wěn)產(chǎn)生屈服破壞。 如1976年的唐山大地震， 秦 皇島至北京共有四條輸油管道都在管道與斷層相交部位破壞，1971年圣賽爾南多地震，使加里福尼亞州圣費爾南多山谷的地下輸氣管道和給排水管 道遭受重大破壞,共發(fā)生450處斷裂，平均每km2 4處,其一中一條長10 km 直徑406m的輸氣鋼管道竟有52處破壞，這些破壞幾乎都和地面斷裂或地 面永久變形有關。 抗斷層運動的計算包括計算管道本身受拉時允許的長度 變化量 L1和受壓縮時允許的長度

25、變化量厶Lc,然后再計算出斷層錯動 將引起管道長度的變化量 L,最后比較厶Lft L1以及AL和ALc的大 小，得出安全性的結(jié)論。2。2.4 穿越液化場地管道的評價方法液化引起的場地破壞形式不同， 對管線的影響不同， 分析的方法也不 同。如果管線所在的土層不會發(fā)生液化 , 但下臥砂層發(fā)生液化，這種情況 會使震后砂土層中孔隙水壓消散引起場地沉陷， 對管線造成危害。 據(jù)此 應進行液化引起沉陷的管線分析。即計算由于土層沉陷產(chǎn)生的管中應力， 如果管線恰恰位于液化砂土層中 , 則液化發(fā)生時，管線將受到上浮作用， 這時應進行液化下的管道應力分析。 國家地震局工程力學研究所有關于沉 陷作用以及液化作用時管道

26、的分析方法和程序 , 可作為分析使用。 2。2。5 大型穿越管線評價方法較早設計的大型穿越管道一般采用溝埋敷設，如 1967年5月建成的二 龍口長江管線.管身結(jié)構(gòu)為C 426X 8(20號鋼),外套C 29X 6(16Mn) mm的 復壁管，復壁管長度為527m以保護及加重主管用，兩管環(huán)形空間灌注 水泥漿用以克服管線在水中的浮力。 近岸水下管段為淺埋敷設。 水下裸露 管道采用鐵絲石籠， 在垂直于管線上下游緊密排列預壓， 或緊密排列橫壓 管線上部。河漫灘管道采用淺溝埋設 , 先用粘上覆蓋管線、夯實，然后用 粒徑大干30cm的卵石或塊石回填。該段穿越自建成以來 進行多次潛水探 測和加固維護處理 雖

27、然潛水檢測設備不夠完善，檢測數(shù)據(jù)不夠準確，但 對水下管道設施狀況的定性描述是可靠的。 多次潛水探測未發(fā)現(xiàn)管段懸空 狀況，但發(fā)現(xiàn)石籠銹、腐蝕嚴重 , 部分石籠解體，主流區(qū)部分外套管撕裂 成鋸齒形，灌注水泥磨失.主管裸露 . 對這樣的溝埋管道安全性評價應做 三個方面的分析： 水下管段的屈服分析. 水下管體的穩(wěn)定性評價和由于液 化產(chǎn)生的管道變形應力。 在做分析時， 應考慮到管道的實際情況，近一些 年來 大型穿越管道一般采用鉆進穿過的施工方法.管道在江底深部土層 中穿過，它時抗震安全性評價問題有待進一步研究。2.2 。 6 大型跨越管道評價方法目前, 國內(nèi)的大型跨越管道多采用懸索管橋或斜拉管橋的結(jié)構(gòu)型

28、式，大者長達幾百 m ，如涪江跨越，于 1983年4月13日竣工， 18日投人正常輸 氣 該工程采用雙塔斜拉結(jié)構(gòu)形式,塔高50m主跨320m兩邊跨各150 m, 全長620m輸氣管采用直徑C 720m的鋼管，管壁厚14mm斜拉索采用鍍鋅 鋼絲繩,拉索以索塔為對稱軸，每邊各設8對威扇形排列，拉索直徑由C 45 變化到C 25.5。設計中考慮到管道的穩(wěn)定性，采用了雙軸拉索，支承位索 的鋼塔采用再生腹桿錐形塔架， 構(gòu)件連接均為焊接。對這種大型跨越， 評 價可分兩大部分 : 一是評價塔架和錨固墩基礎的抗震穩(wěn)定性二是評價塔 架、拉索和管線的抗震安全性，涪江跨越斜拉管橋結(jié)構(gòu)由橋塔、 拉索和管 線組成。 構(gòu)

29、成橋塔的桁架結(jié)構(gòu)可以用等效的變截面空間粱替代， 從而可提 高整體動力分析程序的效率 , 輸氣管道用空間管梁模擬，將拉索看成只受 拉而不承壓的元件， 并考慮其幾何非線性影響，這樣可以把跨越涪江的 斜拉管橋結(jié)構(gòu)處理成空間體系結(jié)構(gòu) , 用空間體系有限元的方法進行分析計 算. 分析時不僅要考慮到地震力，還要組合風力及其它管線荷載，大型跨 越是大幾何變形的結(jié)構(gòu)。 就管道而言又是十分柔性的結(jié)構(gòu)， 所以它的動力 分析方法和減振措施還有待深入研究。 文檔為個人收集整理，來源于網(wǎng)絡本文為互聯(lián)網(wǎng)收 集，請勿用作商業(yè)用途第三章 管道抗震措施3.1 埋地管道抗震措施管道腐蝕是影響管道安全性的重要問題 , 對使用年代已

30、久的管線 , 需按有關規(guī)定做定期檢查， 如發(fā)現(xiàn)腐蝕嚴重地段應進行更新改造，以 防災害的發(fā)生 , 今后新建管線要加強防腐措施 ,盡量減小腐蝕速率 , 延長 管線使用壽命。在敷設建造時，最好對淺埋管道并用疏松、中等容重的上回填， 這 樣可以提高管道抗震能力 . 埋地管線應盡量避免急轉(zhuǎn)彎 , 以使用大曲率半 徑的彎曲為宜。T型接頭是管道中的薄弱環(huán)節(jié)，應采用延性較高的管材或者增加接頭 管的壁厚， 最好不要用填土直接填埋，而砌筑人孔口，在管道穿過人孔 口壁處留一定孔隙， 并用減振材料填塞，使震動發(fā)生時能減小T型接頭處 的應力集中3。2 跨越斷層管道淺埋管道適應斷層運動的能力和埋深成反比， 淺埋可以使作用

31、在管子 上層壓力的縱向摩擦力減小， 管子在地震時容易變形，不易破壞， 對可 能產(chǎn)生大的位移錯動斷層的管道，可砌筑管溝， 且使管子在溝內(nèi)能自由 地作橫向和縱向運動。在活斷層區(qū)地下鋪設的管道埋深最好不超過 10 米，提高管材的延性 .材料的延伸率越高， 允許的拉伸應變值就越大 . 壓縮 許用應變與管壁厚度成正比， 因而采用鋼號低 （ 延性大）的厚壁管道最好。 還要注意現(xiàn)場焊接的焊縫質(zhì)量 , 避免由于壁厚突然變化引起應力集中。正確選擇斷層平面與管軸之間的夾角B。使管線在斷層運動時受拉。 避免受壓，這是因為管材的耐拉伸性能優(yōu)于耐壓縮性能 . 正確選擇管道穿 越斷層的位置。 斷層位移的太小和斷裂帶寬度在

32、一條斷層上并不相同， 應 盡可能根據(jù)有關資料查找斷層位移和斷裂帶寬度最小的地方埋設管道。于斷層線附近地表運動十分復雜， 形成寬度不一的錯亂地帶， 管道鋪設方 向不得與斷層線并行 .管道適應斷層運動的能力與管土之間的摩擦系數(shù)卩及回填土的容重 丫成反比，因而應選取卩和丫盡量低的土做回填土 .管道適應斷層運動的 能力與壁厚成正比，例如壁厚為14mr的管子比壁厚為10mm勺管子適應斷 層運動的能力大40%。太口徑（760mn以上）的油氣管道穿越斷層區(qū)時應采 用壁厚不小于 l2mm 的管材。實際錨固點即固定墩的位置應遠離斷層，使 管線有足夠的滑動長度提供管線允許錯動位移， 同時也可避免由于斷層橫 向錯動將管子剪斷 . 彎頭能吸收一部分過渡段的位移，且彎頭的曲率半徑 越太， 吸收變形的能力越強，因而有條件時可在過渡段內(nèi)設彎頭。3。 3 穿過液化區(qū)的管道合理選擇管線走向， 在允許的條件下， 盡量避開液化區(qū) , 當必須通過 液化區(qū)時， 應選擇強度極限高的管材， 且增大管子的壁厚 , 以減少管應力。 盡量淺埋管線， 且用疏松、較輕容重的土回填。 以減小土的彈簧常數(shù) , 進 而減小管應力?？赡艿那闆r下 , 可將管線