一种管道通过震动峰值为0.4g以上的走滑断层的设计方法技术

技术编号:9664651 阅读:94 留言:0更新日期:2014-02-13 23:23
本发明专利技术公开了一种管道通过震动峰值为0.4g以上的走滑断层的设计方法,包括:(1)计算走滑断层地表位错量D;(2)任意选取管道,并测量和记录该管道的参数;(3)设计管道与断层的交角θ;(4)利用公式ΔX=Dcosθ计算出ΔX,并利用公式ΔY=Dsinθ计算出ΔY;(5)利用公式计算出εnew;(6)利用公式[εt]Fnew=2γεnew计算出修正后的[εt]Fnew;(7)比较[εt]Fnew是否小于或等于ε,是,则确定设计的管道适合安装在该走滑断层中,否,则重复步骤(2)、(5)、(6),直至[εt]Fnew小于或等于ε。本发明专利技术设计方式合理,管道设计可靠,可以确保安装在不同条件的走滑断层中的管道均具有良好的抗震能力。

【技术实现步骤摘要】
—种管道通过震动峰值为0.4g以上的走滑断层的设计方法
本专利技术涉及一种管道设计方法,具体地说,是涉及。
技术介绍
在天然气管道工程的勘察设计过程中,存在许多管道穿越高烈度地震断裂带的工程,在地震中,管道的破坏主要来自两个方面:一个方面是由于波动影响而产生的管道破坏,另一个方面是由于大变形产生的管道破坏,而管道通过断裂带的破坏是典型的大变形破坏实例。如何避免管道发生破坏,一直是工程设计人员研究的课题。自我国颁布《规范》和《导则》以来,我国的管道抗震设计水平有所提高,但是许多新的研究成果还没有纳入规范,例如地震工程界新的研究表明,当断裂带发生突然的错动时,若地表土层具有一定的厚度,则地表破裂面的破裂角、破裂方向、位移量均与基岩不同。这个结果说明场地条件不但影响地震反应谱,而且影响地表破裂面及位移幅值,同样若对于不同的活动断层类型(例如正断层、走滑断层、逆断层等),由于具有一定厚度土层的地面破裂面不同,管道的抗震设计方法也存在着巨大的差异。此外,对于震动峰值为0.4g以上的高烈度区,目前唯一的方式是使用Newmark—Hall方法与有限元数值模拟分析方法对管道应变进行分析,然后提出可行性建议,但是其建议和分析的结果与实际测试情况误差较大,不仅无法给予行之有效的管道抗震设计方法,而且也容易造成成本浪费,并耗费了大量的人力和物力。
技术实现思路
为了克服现有技术的·上述缺点,本专利技术提供了。本专利技术仅针对活动断层类型为走滑断层、且震动峰值为0.4g以上的管道进行有效地设计。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:—种管道通过震动峰值为0.4g以上的走滑断层的设计方法,包括以下步骤:(I)选取走滑断层,并计算其地表位错量D ;(2)任意选取需要安装在该走滑断层中的管道,并测量和记录该管道的参数,该参数包括管径d、壁厚δ、弹性模量E以及管道允许的最大拉伸应变ε ;(3)根据走滑断层中的覆盖土层厚度H设计管道与断层的交角Θ,其中H为O~IOOm ;(4)根据地表位错量D与交角Θ,利用公式AX=Dc0s Θ计算出平行于管道轴向的断层位移ΛΧ,并利用公式AY=DsinQ计算出管道法线方向上的断层位移ΛΥ;_2] (5)利用公式(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道通过震动峰值为0.4g以上的走滑断层的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)选取走滑断层,并计算其地表位错量D;(2)任意选取需要安装在该走滑断层中的管道,并测量和记录该管道的参数,该参数包括管径d、壁厚δ、弹性模量E以及管道允许的最大拉伸应变ε;(3)根据走滑断层中的覆盖土层厚度H设计管道与断层的交角θ,其中H为0~100m;(4)根据地表位错量D与交角θ,利用公式ΔX=Dcosθ计算出平行于管道轴向的断层位移ΔX,并利用公式ΔY=Dsinθ计算出管道法线方向上的断层位移ΔY:(5)利用公式(2πdδE)2ϵnew3-4πdδEΔXfsϵnew-(ΔYfs)2=0计算出由于断层错动而引起的管道拉伸应变εnew,其中,fs为管道单位长度摩擦力;(6)利用公式[εt]Fnew=2γεnew计算出修正后的由断层位错引起的管道最大拉伸应变[εt]Fnew,其中,γ为修正系数,其值为1~6;(7)比较[εt]Fnew是否小于或等于ε,是,则确定设计的管道适合安装在该走滑断层中,否,则重复步骤(2)、(5)、(6),直至[εt]Fnew小于或等于ε。...

【技术特征摘要】
1.一种管道通过震动峰值为0.4g以上的走滑断层的设计方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)选取走滑断层,并计算其地表位错量D; (2)任意选取需要安装在该走滑断层中的管道,并测量和记录该管道的参数,该参数包括管径d、壁厚δ、弹性模量E以及管道允许的最大拉伸应变ε ; (3)根据走滑断层中的覆盖土层厚度H设计管道与断层的交角Θ,其中H为O~IOOm; (4)根据地表位错量D与交角Θ,利用公式AX=DcosΘ计算出平行于管道轴向的断层位移ΛΧ,并利用公式AY=DsinQ计算出管道法线方向上的断层位移ΛΥ: (5)利用公式 2.根据权利要求1所述的一种管道通过震动峰值为0.4g以上的走滑断层的设计方法,其特征在于,所述步骤(1)中,若走滑断层的土质为粉质黏土,则地表位错量D利用公式InD=L 33IM-0.03H-9.124计算得到,其中,M为该走滑断层在安装管道前所发生过的最大地震的里氏震级。3.根据权利要求1所述的一种管道通过震动峰值为0.4g以上的走滑断层的设计方法,其特征在于,所述步骤(1)中,若走滑断层的土质为黏土,则地表位错量D利用公式InD=L 1...

【专利技术属性】
技术研发人员:李巧谌贵宇王棠昱
申请(专利权)人:中国石油集团工程设计有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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