6　管道抗震设计

6.1　一般埋地管道抗震设计

6.1.1　对位于基本地震动峰值加速度大于或等于0.20g地区的管道，应进行抗拉伸和抗压缩验算。

6.1.2　地震作用下管道轴向的组合应变应包括地震动引起的管道最大轴向应变和内压、温差等操作荷载引起的轴向应变，并按下列公式进行组合计算：

1　当εmax+εa≤0时，

2　当εmax+εa>0时，

式中：εmax——地震动引起管道的最大轴向拉、压应变，按第6.1.4条计算，对于直埋弯管，按式6.1.5-1计算；

εa——由于内压和温度变化产生的管道轴向应变；

——埋地管道抗震设计轴向容许压缩应变，按第6.1.3条计算；

——埋地管道抗震设计轴向容许拉伸应变，按第6.1.3条计算；

σa——由于内压和温度变化产生的管道轴向应力（Pa），应按现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB 50253或《输气管道工程设计规范》GB 50251的有关规定计算；

E——管道材料的弹性模量（Pa）。

6.1.3　埋地管道轴向容许应变应按下列规定确定。

1　直管段容许拉伸应变可按表6.1.3选取。

2　直管段容许压缩应变可按下列公式计算：

1）设计容许压缩应变：

L450（X65）及以下钢级：

2）校核容许压缩应变：

L450（X65）及以下钢级：

式中：[εc ]v——容许压缩应变；

δ——管道壁厚（m）；

D——管道外径（m）。

3　弯管容许应变应采用直管段的校核容许应变。

6.1.4　埋地直管道在地震动作用下的最大轴向应变可按下列公式计算，并应取较大值。

式中：a——地震动峰值加速度（m/s2）；

Tg——地震动反应谱特征周期（s）；

Vse——场地土层等效剪切波速（m/s），可按表5.2.2或实测数据选取；

v——地震动峰值速度（m/s）。

6.1.5　埋地弯管在地震动作用下的最大轴向应变可按下列公式计算：

软弱场地：yu=0.07～0.10（H+D）（6.1.5-8）

中硬、中软场地：yu=0.03～0.05（H+D）（6.1.5-9）

坚硬场地：yu=0.02～0.03（H+D）（6.1.5-10）

式中：——地震动引起的弯管最大轴向应变；

εn——轴向力引起的弯管轴向应变；

εm——弯矩引起的弯管最大弯曲应变；

tu——土壤作用在管道单位长度上的摩擦力（N/m）；

L——摩擦力tu作用的有效长度（m）；

A——管道横断面面积（m2）；

λ——模量系数（m-1）；

I——管道横断面惯性矩（m4）；

Ks——地基反力模量（Pa）；

ρs——回填土密度（kg/m3）；

g——重力加速度，取9.8m/s2；

H——管道中心线埋深（m）；

k0——土壤压力系数，一般取0.5；

ϕ——土壤的内摩擦角（°）；

pu——场地土屈服抗力（N/m）；

yu——土壤屈服位移（m）；

Nq——计算管道法向土壤压力的参数。