6.5　管道穿越工程抗震設計

6.5.1　當水域大中型穿越管道位于基本地震動峰值加速度大于或等于0.10g場地，其他穿越管道位于基本地震動峰值加速度大于或等于0.20g場地時，應進行抗拉伸、抗壓縮驗算。

6.5.2　直埋式穿越管道應采用應變準則驗算，其應變應按本規范第6.1.2條的規定進行組合。對彈性敷設管道，應計入彈性彎曲應變，并應按下式計算：

式中：εe——彈性敷設時管道的軸向應變；

r——彈性敷設的彎曲半徑（m）。

6.5.3　直埋式穿越管道的容許應變值應按埋地管道選用，并應符合本規范第6.1.3條的規定。

6.5.4　洞埋式穿越中的架空或地面敷設管道應采用應力準則驗算，架空時應按跨越梁式管橋進行抗震設計和校核，地面敷設時按連續支撐進行抗震設計和校核，覆土敷設時應按直埋式管道進行抗震設計和校核，穿越套管或箱涵內的管道應按地面敷設進行抗震設計和校核。

6.5.5　洞埋式穿越中的架空和地面敷設管道承受自重、輸送介質重量、內壓、溫差及地震動作用產生的軸向應力、環向應力與剪應力，應分別進行疊加組合計算，組合應力應按下式驗算：

式中：σN——組合的軸向應力（MPa）；

σh——組合的環向應力（MPa）；

τ——組合的剪應力（MPa）；

Fa——抗震工況組合的容許應力系數，對于基本地震動引起的應力組合，Fa取0.8，對于罕遇地震動引起的應力組合，Fa取1.0；

σs——管道材料的標準屈服強度（MPa）。

6.5.6　洞埋式穿越管道產生軸向壓應力時，軸向壓應力應小于容許壓應力，容許壓應力應按下式計算：

式中：[σc]——管道在地震等組合荷載作用下的容許壓應力（MPa）；

Nc——管道開始失穩時的臨界軸向力（MN），應按現行國家標準《輸油管道工程設計規范》GB 50253的規定計算。

6.5.7　管道穿越工程結構應進行抗震設計。水域隧道，當基本地震動峰值加速度大于或等于0.10g時，管道穿越工程結構應進行地震作用計算；山嶺隧道，當基本地震動峰值加速度大于或等于0.20g時，管道穿越工程結構應進行地震作用計算。

6.5.8　管道穿越工程結構的抗震結構體系應符合下列規定：

1　應有明確、可靠的地震能量耗散部位；

2　應有明確、合理的地震作用傳遞路線；

3　結構構件的截面剛度不應有突變而形成薄弱區域；

4　應通過合理選擇截面尺寸、配置鋼筋等措施，增加鋼筋混凝土構件的延性，防止剪切先于彎曲破壞和鋼筋錨固黏結先于構件破壞；

5　應采用有利于提高結構整體性的連接方式，構件連接應合理、可靠，應適應地震作用下結構產生的應力與變形，避免結構產生破壞或大的裂縫。

6.5.9　管道穿越工程結構地震作用計算應符合下列規定：

1　隧道、圓形豎井應計算橫截面的水平地震作用，矩形豎井、管道支墩或支架應計算兩個主軸水平方向上的地震作用，當地質條件沿隧道軸向變化較大、軟硬不均或遇有液化地層時，還應分析地震對隧道軸向的影響，當管道穿越場地基本地震動峰值加速度大于或等于0.20g時，宜驗算豎井與隧道交界處的變形；

2　地震作用可采用靜力法或反應位移法計算；

3　在橫向地震作用下，管道與管道支墩或支架之間可視為無滑移，在縱向地震作用下，應依據管箍張緊情況分析管道支墩或支架的地震作用，未箍緊的管道宜考慮在管道支墩或支架上縱向滑移的影響；

4　結構抗震計算軟件所采用的模型和計算方法，除應滿足本規范規定外，尚應對計算結果進行分析判斷，并應確認其合理、有效性后用于工程設計。

6.5.10　管道穿越工程結構抗震設計應符合下列規定：

1　結構承載力抗震驗算應符合下列規定：

1）結構應進行彈性抗震計算，并采取相關抗震措施；

2）地震作用重要性系數應取1.0；

3）結構水平地震作用效應和永久作用效應的基本組合，應包括各種永久效應的最不利組合并按下式計算：

式中：S——結構內力組合的設計值，包括組合的彎矩、軸向力和剪力設計值等；

γGi——第i個永久作用分項系數，應取1.2，當永久作用效應對構件承載能力有利時，不應大于1.0；

SGik——第i個永久作用代表值的效應；

γEh——水平地震作用分項系數，應取1.3；

SEhk——水平地震作用標準值的效應。

4）結構抗震驗算應滿足下式：

式中：R——結構承載力設計值；

γRE——承載力抗震調整系數，應按表6.5.10采用。

2　需要維持檢修通道功能的頂管結構、盾構結構應進行抗震變位驗算，其驗算應按現行國家標準《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范》GB 50032的有關規定執行，接頭位移量不應超過滿足接縫防水材料水密性要求的允許值。

3　地基及基礎的抗震驗算應按現行國家標準《構筑物抗震設計規范》GB 50191的有關規定執行，坡體的穩定性應按現行國家標準《建筑邊坡工程技術規范》GB 50330的規定進行驗算。