GB∕T 50761-2018 石油化工钢制设备抗震设计标准.pdf

UDC 中华人民共和国国家标准IB P GB/T 50761 - 2018 石油化工钢制设备抗震设计标准Standard for seismic design of petrochemical steel equipments 2018 -01 -16发布2018 - 09 -01实施中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布中华人民共和国国家标准石油化工钢制设备抗震设计标准Standard for seismic design of petrochemical steel equipments GB/T 50761 - 2018 主编部门:中国石油化工集团公司批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 1 8 年9 月1 日中国计划出版社2018北京中华人民共和国国家标准石油化工钢制设备抗震设计标准GB/ T 50761-2018 六中 国计划出版社出版发行网址，www.jhpress. cQm 地址北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座3层邮政编码，100038 电话[phone]心3(发行部)三?可富华印刷包装有限公司印刷850mmX 1168mm 1/32 4.25印张106千字2018年8月第1版2018年8月第1次印刷食统一书号，155182.0310 定价:26. 00元版权所有侵权必究佼权举报电话[phone] 女fl有印装质量问题，请寄本社出版部调换中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1811号住房城乡建设部关于发布国家标准石油化工钢制设备抗震设计标准的公告现批准石油化工钢制设备抗震设计标准为国家标准，编号为GBjT50761-2018，自2018年9月1日起实施。原国家标准石油化工钢制设备抗震设计规范)GB50761-2012同时废止。本标准在住房城乡建设部门户网站(www.mohurd. g肝OV.cn 公开，并由住房城乡建设部标J准佳定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2018年1月16日目U昌本标准是根据住房城乡建设部关于印发(2015年工程建设标准规范制订、修订计划的通知)(建标(2014J189号)的要求，由中国石化工程建设有限公司会同有关单位共同对石油化工钢制设备抗震设计规范)GB50761-2012进行修订而成。本标准在修订过程中，编制组采纳了近年来完成的专题研究的成果，调查总结了国内外大地震的经验教训，并在全国范围内广泛征求了有关勘察、设计和施工单位的意见，经反复讨论、修改和试设计，最后经审查定稿。本标准共分11章和4个附录，主要内容包括:总则、术语和l符号、基本规定、地震作用和抗震验算、卧式设备、支腿式直立设备、支耳式直立设备、裙座式直立设备、球形储罐、立式圆筒形储罐和加热炉等。本次修订的主要内容是:1.调整了抗震设计反应谱在直线下降段的斜率。2.完善了设备抗震重要度的分类。3.简化了地震作用调整系数。4.对安装在构架上设备的水平地震作用的计算方法进行了补充完善。5.根据完成的研究课题，对立式圆筒形储罐和支腿式直立设备的阻尼比进行调整。6.根据本标准征求意见稿的反馈意见和建议，对相关条文和文字进行修改等。本标准由住房城乡建设部负责管理，由中国石油化工集团公司负责日常管理，由中国石化工程建设有限公司负责具体技术内容的解释。本标准在执行过程中如有意见和建议，请寄送至中国石化工程建设有限公司国家标准石油化工钢制设备抗震设计标准管理组(地址:北京市朝阳区安慧北里安园21号，邮政编码:100101) ，以便今后修订时参考。本标准主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:中国石化工程建设有限公司参编单位:全国锅炉压力容器标准化技术委员会中国地震灾害防御中心中石化洛阳工程有限公司主要起草人:冯清晓寿比南孙恒志杨国义元少肉武铜柱杨良瑾孙毅厉亚宁赵凤新胡庆均陈奎显许超洋倪正理张郁山主要审查人:王亚勇邱正华葛学礼李小军刘晶波赵勇黄左坚张迎岂李立昌刘福录杨铁荣李艳明李绍明段新群周蓉付春辉曹宝刚李涛 2 目次l总则(1 ) 2 术语和符号( 2 ) 2. 1 术语(2 ) 2. 2 符号(3 ) 3 基本规定( 6 ) 3. 1 设备抗震重要度分类(6 ) 3. 2 地震影响 ( 6 ) 3. 3 设备体系设计(7 ) 4 地震作用和抗震验算( 9 ) 4. 1 一般规定 ( 9 ) 4. 2 地面设备设计反应谱(10 ) 4. 3 地面设备水平地震作用(12 ) 4. 4 构架上设备水平地震作用( 14 ) 4. 5 竖向地震作用(15 ) 4. 6 载荷组合( 16 ) 4. 7 抗震验算(16 ) 5 卧式设备. (1们5. 1 一般规定门们5. 2 地震作用和抗震验算U们5. 3 抗震构造措施(20 ) 6 支腿式直立设备( 21 ) 6. 1 一般规定. (21 ) 6. 2 自振周期( 21 ) 6. 3 地震作用和抗震验算(23 ) 6. 4 抗震构 造措施(23 ) 7 支耳式直立设备( 24 ) 7. 1 一般规定( 24 ) 7. 2 自振周期( 24 ) 7.3 地震作用和抗震验算(25 ) 7.4 抗震构造措施(25 ) 8 裙座式直立设备( 26 ) 8. 1 一般规定门们8. 2 自振周期. (26) 8. 3 地震作用和抗震验算(28 ) 8. 4 抗震构造措施(29 ) 9 球形储罐门0)9. 1 一般规定. (30) 9. 2 自振周期( 30 ) 9. 3 地震作用和抗震验算.(33) 9. 4 抗震构造措施(34 ) 10 立式圆筒形储罐(35 ) 10. 1 一般规定(3日10. 2 自振周期(35 ) 10. 3 水平地震作用及效应(36 ) 10. 4 罐壁竖向稳定许用临界应力(37 ) 10. 5 罐壁的抗震验算( 37 ) 10.6 液丽晃动波高.(40 ) 10. 7 抗震构造措施(40 ) 11 加热炉(41 ) 11. 1 一般规定什川11.2 自振周期(41 ) 11. 3 地震作用和抗震验算(47 ) 11. 4 抗震掏造措施(48 ) 附录A构架上设备的地震作用仔们附录B支腿式直立设备抗震验算附录C支耳式直立设备抗震验算附录D柔度矩阵元素本标准用词说明引用标准名录附:条文说明 3 Contents 1 G ener al provislOn s( 1 ) 2 T erms and symbols ( 2 ) 2. 1 Terms ( 2 ) 2.2 Symbols( 3 ) 3 Basic requirements ( 6 ) 3. Classification of importance factors ( 6 ) 3. 2 Seismic influences( 6 ) 3. 3 Equipment system design. ( 7 ) 4 S eismic action and 民ismicchecking. ( 9 ) 4. 1 General requirements( 9 ) 4. 2 Seismic design response spectral of above-ground eqUlpment ( 10 ) 4. 3 Horizontal seismic action of above-ground equipment( 12 ) 4. 4 Horizontal seismic action of on-ramework equipment( 14 ) 4. 5 Vertical seismic action . ( 15) 4. 6 Combinations of loads ( 16 ) 4. 7 Seismic checking( 16 ) 5 Horizontal vessels . ( 19) 5. 1 General requirements. (山)5. 2 Seismic action and seismic checking( 19 ) 5. 3 Details of seismic design ( 20 ) 6 V ertica l vessels supported by legs( 21 ) 6. 1 General requirements( 21 ) 6. 2 Natural vibration period ( 21 ) 4 6. 3 Seismic action and seismic checking( 23 ) 6. 4 Details of seismic design( 23 ) 7 V ertical vessels supported by lugs ( 24 ) 7.1 General requirements( 24 ) 7. 2 Natural vibration period. (24) 7.3 Seismic action and seismic checking( 25 ) 7.4 Details of seismic design. (25) 8 V ertical vessels supported by skirt ( 26 ) 8. 1 General requirements( 26 ) 8. 2 Natural vibration period. (26) 8. 3 Seismic act:ion and seismic checking( 28 ) 8. 4 Details of seismic design( 29 ) 9 Spherical tanks supported by legs ( 30 ) 9. 1 General requirements( 30 ) 9. 2 Natural vibration p巳riod.(30) 9. 3 Seismic action and seismic checking( 33 ) 9. 4 Details of seismic design ( 34 ) 10 Vertical cylindrical storage tanks. (35) 10.1 General requirements . (35) 10.2 Natural vibration period ( 35 ) 10.3日orizontalseismic action and seismic effect ( 36 ) 10. 4 Allowable compression longitudinal 5tr巳S5巳。ftank shell. (37) 10. 5 Seismic checking of tank shell( 37 ) 10.6 Liquid sloshing height ( 40 ) 10.7 Details of seismic design . (40) 11 Tubular h巳ater.(41) 11. 1 General requirements ( 41 ) 11. 2 Natural vibration pcriod ( 41 ) 5 11. 3 Scismic actio口 andseismic checking . (47) 11. 4 Details of seismic design. (48) Appendix A H orizontal seismic action of on-ramework equipm巳nt(52 ) Appendix B Seismic checking of vertical vessels supported by legs( 55 ) Appendix C Seismic checking of vertical vessels supported by 1 ugs( 60 ) Appendix D Calculation of flexible matrix element( 63 ) Explanation of wording in this standard ( 66 ) List of quoted standards ( 67 ) Addition: Explanatio口ofprovlsions( 69 ) 6 1总则1. 0.1 为贯彻执行国家有关防震减灾的法律法规，实行预防为主的方针，使石油化工设备经抗震设防后减轻地震破坏，减少经济损失，制定本标准。1. O. 2 本标准适用于设计基本地震加速度不大于O.4饨，或抗震设防烈度9度及以下地区的石油化工卧式设备、支腿式直立设备、支耳式直立设备、裙座式直立设备、球形储罐、立式圆筒形储罐和加热炉等钢制设备的抗震设计。1. O. 3 按本标准进行抗震设计的石油化工设备，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，设备本体、支撑构件和锚固结构不应损坏。1. O. 4 设计地震动参数或抗震设防烈度应按现行国家标准中国地震动参数区划图)GB18306的有关规定 确定;对完成地震安全性评价的工程场地，应按批准的设计地震动参数或抗震设防烈度进行抗震设防。1. O. 5 石油化工钢制设备的抗震设计，除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。. 1 . 2 术语和符号2.1术语2. 1. 1 抗震设计seismic design 对需要抗震设防的设备进行的一种专业设计，包括抗震计算和抗震措施。2.1.2 抗震设防烈度selsmic fortification intensity 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。2.1.3 地震作用seismic action 由地震动引起的设备动态作用，包括水平地震作用和竖向地震作用。2.1.4 地震作用效应seismic effect 在地震作用下设备产生的内力或变形。2.1.5 设计地震动参数design parameters of ground motion 抗震设计用的地震加速度时程曲线、加速度反应谱和峰值加速度。2.1.6 设计基本地震加速度design basic acceleration of ground motion 50年设计基准期，超越概率10%的地震加速度的设计取值。2.1.7 特征周期characteristic period of ground motion 抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。2.1.8 地震影响系数seismlc infJuence coefficient 单质点弹性体系在地震作用下的最大加速度反应与重力加速度比值的统计平均值。2.1.9 抗震措施seismic fortification measures 除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震设计的基本要求、抗震构造措施等。2. 1. 10 抗震构造措施details of seismic design 根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。2.1.11 设备本体body 设备亮体或加热炉框架结构。2.1.12 许用应力设计法allowable stress design 按元件在设计载荷作用下截面中计算应力不超过材料许用应力为原则的设计方法。2.1.13 极限状态设计法limits state design 按结构或构件达到某种预定功能要求的极限状态为原则的工程结构设计方法。2.2符2.2.1 作用和作用效应:= 言Fh 设备总水平地震作用设计值;Fv一一设备底部总竖向地震作用设计值;Fhi一一作用于质点z的水平地震作用设计值;Fhji一一-第1振型I质点的水平地震作用设计值;FVi设备质点t的竖向地震作用设计值;Fhk一一构架上设备的水平地震作用设计值;mt:q一设备的等效总质量;m i 、mj一一一分别为集中于质点z、1的质量;m叫v一设备的竖向等效质量;mi一一集中于质点z的质量;叫 一一集中于质点j的质量;Sj一一由1振型水平地震作用产生的效应; 3 5h一一水平地震作用效应;Xji 第j振型i质点的水平相对位移。2.2.2 材料性能和抗力:Et一一设计温度下材料的弹性模量;Rcl一一材料屈服强度; 载荷组合作用下的应力值; 材料的抗震许用应力;Jt一一设计温度下材料的许用应力;Jb一材料的抗震许用拉应力;hc一一材料的抗震许用压应力;r一一载荷组合作用下的剪应力值;rJ一材料的抗震许用剪应力;rJb一一材料的抗震许用剪应力。2.2.3 计算系数:I一一对应于设备或结构基本自振周期的水平地震影响系数;J 对应于设备第1振型自振周期的水平地震影响系数;max一水平地震影响系数最大值;vmax一一竖向地震影响系数最大值;#一焊接接头系数;KL 抗震许用应力调整系数;Km 构架上设备的地震作用放大系数;C一设备的阻尼比;?一一设备抗震重要度系数;RE一设备地震作用调整系数;可l直线下降段的下降斜率调整系数;平2阻尼调整系数;Y一一曲线下降段的衰减指数;Yj一一第1振型的振型参与系数;一一弯曲变形影响指数; 4 m 等效质量系数;走一一-计算系数。2.2.4 其他:儿、hJ一一分别为质点儿1的计算高度;T、T1一一设备或结构的基本自振周期;Tg一一特征周期;一一质点数;一一一长细比2c一一临界长细比;人一一计算长度;1一一惯性半径;&一一截面有效厚度。. ;) . 3基本规定3. 1 设备抗震重要度分类3.1. 1 抗震设计时，设备抗震重要度应按设备用途和地震破坏后的危害程度分为以下四类:1 第一类，除第二、三、四类以外的设备。2 第二类，包括特种设备安全技术规范固定式压力容器安全技术监察规程)TSG21中的第E类压力容器，按现行行业标准立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范)AQ3053划分为第H类的储罐，以及加热炉和高度为20m80m的直立设备。3 第三类，包括特种设备安全技术规范固定式压力容器安全技术监察规程)TSG21中的第皿类压力容器，按现行行业标准立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范)AQ3053划分为第四类的储罐和高度大于80m的裙座式直立设备。4 第四类，消防用途的设备。3.1.2 抗震计算时，设备抗震重要度系数应根据设备抗震重要度类别按表3.1. 2选用。设备抗震重要度类别重要皮系数守表3.J. 2 重要度系数3.2地震影晌3.2.1 设备所在地区遭受的地震影响，除加热炉外，应采用相应于抗震设防烈度的设计基本地震加速度和特征周期表征。3.2.2设计基本地震加速度与抗震设防烈度的对应关系见表3.2. 20 表3.2.2设计基本地震加速度与抗震设防烈度的对应关系设计基本地震加速度抗震设防烈度注:g为重力加速度。3.2.3 地震影响的特征周期应根据设备所在地的设计地震分组和场地类别确定。设计地震共分为三组，其特征周期应按表3. 2. 3采用。表3.2.3特征周期(s)场 地类别设计地m分组Jo l, H 皿J V 第一组O. 20 O. 25 。.350.45 O. 65 第二组O. 25 。.30O. 40 O. 55 0.75 第二组O. 30 O. 35 0. 45 O. 65 O. 90 3.2.4 我国主要城镇中心地区的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和设计地震分组，可按现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011的有关规定执行。3.3 设备体系设计3.3.1 设备体系应满足下列要求:1 在满足工艺要求的前提下，设备宜露天布置;2 应具有合理的地震作用传递途径;3 应避免因设备零部件或附属构件失效而导致整个设备失效或抗震能力丧失;4 对附着在设备本体上的附属设备的薄弱部位，应采取提高抗震能力的措施;5 设备的刚度、质量变化宜平缓，其内件和整个设备的质量中心宜低位布置; 7 . 6 高径比大于10或高度大于10m的裙座式直立设备.宜采用带螺栓座的结构形式;7 与设备连接的外部管线，在地震过程中应能适应管线与设备连接点的位移。3.3.2 附属构件材料应符合下列规定:1 材料的屈服强度与抗拉强度的比值不应大于0.85; 2 支承构件的材料，其延伸率不应小于15%; 3 需要焊接的材料，应具有良好的焊接性和满足设计要求的冲击韧性;4在低温条件下，应计入低温导致材料冲击韧性降低的影响。 8 4 地震作用和抗震验算4.1一般规定4.1.1 设备的地震作用和抗震验算应符合下列规定:1 应计算水平方向的地震作用并进行抗震验算;2 设计基本地震加速度为O.20g0. 4饨，或抗震设防烈度为8度、9度时，对直径大于4m，且两支座间距大于20m的卧式设备，以及高度大于20m的直立设备和加热炉落地烟囱，应计算竖向地震作用并进行抗震验算;3 安装在构架上的设备，应计入设备所在构架的地震放大作用。4.1.2 当设计基本地震加速度等于0.05g，或抗震设防烈度为6度时，对第一类和第二类设备可不进行设备的地震作用计算，但应满足抗震措施要求。4.1.3 设备的地震作用计算，宜采用下列方法:1 下列设备可采用底部剪力法:1)高度小于或等于10m的直立设备;2)高径比小于5，且质量和刚度沿高度分布比较均匀的直立设备;3)可简化为单质点体系的设备。2 除本条第1款外的设备，宜采用振型分解反应谱法。3 当设计基本地震加速度大于或等于O.30g时，高度大于120m，且高径比大于25的直立设备和15X 104旷以上的立式圆筒形储罐，宜采用时程分析法进行补充计算。4.1.4 采用时程分析法时，应按设备所在场地类别和设计地震分组选用不少于两组的实际强震加速度记录和一组人工模拟的地震加速度时程曲线，平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，加速度时程的最大值可按表4.1. 4采用。表4.1.4 时程分析所用地震加速度时程的最大值(cm/s) 设计基本地震加速度地震影响0. 05g-。.10g-。15gO. 20g 0.30g 多遇J也震18 35 55 70 110 140 设防地震50 100 150 200 300 400 罕遇地震125 220 310 400 510 620 采用时程分析法时，每条时程曲线计算所得设备底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%，多条时程曲线计算所得的底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。4. 2 地面设备设计反应谱4. 2.1 设备的地震影响系数应根据设计基本地震加速度、场地类别、设计地震分组、设备自振周期和阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值应按表4.2.1选用，特征周期应根据场地类别和设计地震分组按本标准表3.2. 3选用。表4.2.1水平地震影响系数最大值设计基本地震力n速度地震影响0.05g o. 10g 0.15g 0.20g 。.30g0.40g 多illl地震0. 04 O. 08 O. 12 。.16 O. 24 O. 32 设防地震0.12 O. 23 。.340.45 o. 68 O. 90 罕遇地震O. 28 O. 50 0.72 O. 90 . 20 1. 40 4. 2. 2 设备的地震影响系数曲线(图4.2.2)的阻尼调整系数和形状参数，应符合下列规定:1 地震影响系数曲线的形状分以下几部分:10 1)直线上升段，自振周期小于o.ls的区段;2)水平段，自振周期自O.ls至特征周期区段;3)曲线下降段，自振周期自特征周期至5倍特征周期区段;4)直线下降段，自振周期自5倍特征周期至15s区段。a a=(手r飞0.45amax 7飞s)5马图4.2. 2 地震影响系数曲线一水平地震影响系数，mnx水平地震影响系数最大值;市l一直线下降段的下降斜率调整系数;y一j!tj线下降段的衰减指数;T.一特征周期;弘一阻尼调整系数;T一设备自振周期2 曲线下降段的衰减指数应接下式确定:.05 -1: y = 0.9十一一-O . 3十6式中:Y一一曲线下降段的衰减指数;C 设备的阻尼比。(4.2. 2-1) 3 直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定:f, =币20.2Y -o. 03 , 14 (4.2.2-2) 式中:可l直线下降段的下降斜率调整系数，小于0时取0。4 阻尼调整系数应按下式确定:0.05 - 币2=1+O. 08十1.可(4.2.2-3) 11 式中:币2一一阻尼调整系数，小于O.55时取0.5505 当水平地震影响系数的计算值小于O.05币zGmax时取O . 05币2max0 4.3 地面设备水平地震作用4.3.1 当采用底部剪力法时，设备总水平地震作用设计值(图4.3. 1)应按下列公式计算: 12 nln F阳I, .: 图4.3.1 设备总水平地震作用计算Fh = TJRE1m.叫 gm叫=m2: 1n; i = l F=nzd F 2: m. (4.3.1- 1) (4. 3.1-2) (4.3.1-3) 式中:Fh设备总水平地震作用设计值(N); 平一一设备抗震重要度系数，按本标准表3.1. 2选用;RE 设备地震作用调整系数，按本标准表4.3.1-1选用;l一一相应于设备基本自振周期的水平地震影响系数，按本标准第4.2节的规定确定;1ncq一一设备的等效总质量(kg);m一一等效质量系数，单质点取1，多质点体系取0.85; rJli、mj一一分别为集中于质点I ，J的质量(kg);Fhi一一作用于质点t的水平地震作用设计值(N); hi ，h一一分别为质点z 、j的计算高度(mm); -一弯 曲变形影响指数，按表4.3.1-2选用;n一一质点数。表4.3.1-1水平地震作用调整系数设备类型RE 卧式设备0. 45 支腿式直立设备0. 45 文耳式直立设备0. 45 裙座式直立设备0. 45 球形储罐0.45 立式圆筒形储罐o. 40 表4.3.1-2弯曲变形影晌指数设备基本自振周期T，(s) 0. 5 o. 52. 5 8 1.0 0.75+0.5T, 4.3.2 采用振型分解反应谱法时，设备的地震作用设计值和作用效应的计算应符合下列规定:1 设备1振型z质点的水平地震作用设计值，应按下列公式确定:F hi -可REJjXl1;g(4.3.2-1) 13 x-x n2问-n艺(4.3.2-2) j = l 式中:Fhj; 第1振型z质点的水平地震作用设计值(N); j 相应于设备第1振型自振周期的水平地震影响系数，按本标准第4.2节的规定确定;YJ 第j振型的振型参与系数;Xj;一一第1振型i质点的水平相对位移。2 水平地震作用效应应按下式确定:Sh= .f艺否?式中:Sh一一水平地震作用效应;(4.3.2-3) Sj 由1振型水平地震作用产生的效应，取前2阶3阶振型，当基本自振周期大于1.5s时，振型数不少于3阶。4.4 构架上设备水平地震作用4.4.1 构架与设备的质量比大于或等于2时，设备的水平地震作用宜按本节规定计算。4.4.2 安装在构架上设备的水平地震作用设计值可按下式计算:Fhk Km可RE1m叫g式中:Fhk一一构架上设备的水平地震作用设计值(N); Km一一构架上设备的地震作用放大系数，按表4.4.2选用。(4.4.2) 表4.4.2构架上设备的地震作用放大系数第五层及以上2. 0 注:每层构架高度可饺4m5m确定。4.4.3 当已知构架结构参数时，安装在构架上设备的水平地震作用设计值可按本标准附录A的规定计算。 14 4.5 竖向地震作用4.5.1 直立式设备的竖向地震作用设计值(图4.5.1)，应按下列规定计算:-P mj m j 图4.5.1 设备竖向地震作用计算1 设备底部总竖向地震作用设计值应按下式计算:Fv市REvrntxln叫vg(4.5.1-1) 式中:Fv一一设备底部总竖向地震作用设计值(N)。叩川一一竖向地震影响系数最大值，取水平地震影响系数最大值的65%;m即设备的竖向等效质量(kg)，取设备总质量的75%。2 设备任意质点z处的竖向地震作用，可按下式计算:F., _!_业i_F一】2时J(4.5.1-2) 15 式中:Fv;一一设备质点z的竖向地震作用设计值(N)。4.5.2 卧式设备的竖向地震作用设计值，当设计基本地震加速度为O.20g、O.30g和0.40g时，可分别取该设备总重力荷载的10%、15%和20%。4.6载荷组合4.6.1 采用极限状态法设计时，地震作用与其他载荷作用的组合，应按现行国家标准建筑抗震设计规范)GB50011的有关规定执行。4.6.2 采用许用应力法设计时，地震作用与其他载荷作用的组合，应按下列原则进行组合:1 设备的重力载荷，包括设备的自重(包括内件和填料等), 正常工作条件下内装物料的重力载荷，以及附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷;2 压力载荷，包括内压、外压或最大压差;3 液柱静压力;4 水平风载荷作用，对直立设备 和球形储罐，水平风载荷组合系数取0.25，其他设备取0;5 水平、竖向地震作用设计值;6 雪载荷，考虑组合系数0.5，高温部位以及设备承载面较小时取0;7 其他载荷，包括支座、底座圈、支耳及其他型式支撑件的反作用力，连接管道和其他部件的作用力，温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力等;8 活载荷，包括人、工具、维修、冲击、振动等主要可移动载荷。4.7抗震验算4.7.1 采用极限状态设计法时，应按现行国家标准建筑抗震设计规范)GB50011的有关规定进行抗震验算。4.7.2 采用许用应力设计法时，应按下列规定进行抗震验算:16 1 设备进行抗震验算时，载荷组合作用下验算部位的应力值应满足下列公式的要求:三三(4. 7. 2-1) (4.7.2-2) 式中:一一-载荷组合作用下的应力值(MPa); #一一焊接接头系数，受压时取1.0; C 材料的抗震许用应力(MPa); 载荷组合作用下的剪应力值(MPa); 一一材料的抗震许用剪应力(MPa)。2 设备抗震验算的许用应力，应按下列规定确定:1)设备本体及支承构件可按下式计算:CJ = KLJt (4. 7.2-3) 式中:一-材料的抗震许用应力(MPa); KI.一一-抗震许用应力调整系数，设备本体取1.2，支承构件取1.33; Jt一一-设计温度下材料的许用应力(MPa)。2)锚栓可按下列公式计算:碳素钢Jb =0. 75ReI. (4.7. 2-4) 低合金钢Jb=0.6RcL (4.7.2-5 ) 碳素钢、低合金钢Jb =0. 8Jb (4.7.2-6) 式中:Jh 材料的抗震许用拉应力(MPa); Rel 材料屈服强度(MPa); Jb一一材料的抗震许用剪应力(MPa)。3)锚固附件可按下式计算:Jb = KI.Jt 式中:KL一一抗震许用应力调整系数，可取1.33; Jt一一设计温度下材料的许用应力(MPa)。(4.7.2-7) 4)锚固附件及支承构件的许用压应力，可按下列规定计算:当，时:式中:一一长细比;b, =平与JC, ) klk 一二=5 ，一一临界长细比;bc-一材料的抗震许用压应力(MPa); 走一一计算系数，按表4.7. 2取值;人计算长度(mm); (4. 7.2-8) (4.7.2-9) (4.7.2-10) (4.7.2-11) :一一惯性半径(mm)，对长方形截面取O.2898, ，其中A为截面有效厚度;E一一设计温度下材料的弹性模量(MPa)。表4.7.2计算系数k一端困文、一端自由一端固支、一端简支2 。.75)支承构件与设备本体连接处焊缝的许用应力，可按下列公式计算:= KI. = o. 8 式中:KI. 抗震许用应力调整系数，取1.2; (4.7.2- 12) (4.7.2-13) J一一设计温度下材料的许用应力(MPa)，取附属构件与本体材料许用应力的较小值。 18 5卧式设备5. 1一陋规定5.1.1 卧式设备的抗震设计应符合本章规定。5.1.2 卧式设备的基本自振周期可取0.10s;当多台重叠时，基本自振周期可取0.15so5.2 地震作用和抗震验算5.2.1 卧式设备的水平地震作用计算，地震影响系数可按本标准第4.2. 1条设防地震的规定取最大值。5.2.2 安装在地面上的卧式设备，应按本标准第4.3节的要求分别计算其轴向、横向水平地震作用;安装在构架上的卧式设备，可按本标准第4.4节的规定分别计算轴向、横向水平地震作用。5.2.3 卧式设备的阻尼比可取0.05。5.2.4 对重叠式卧式设备，在轴向和横向均可视为一个多自由度体系(图5.2.的，对安装在地面上的重叠式卧式设备的地震作用，, , , t1l, , P F 图5.2.4重叠式卧式设备计算H，、Hi、H一分别为设备支座底板距地而或构架表面高度，h，、hi、11一分别为设备质心距地面或构架表面高度;1n.,n,.l11 -分JIJ为设备集中于质点l山的质量 19 可按本标准第4.3节计算，地震影响系数可取水平地震影响系数的最大值;对安装在构架上的重叠式卧式设备的总地震作用和各质点的水平地震作用，可按本标准第4.4节计算。5.2.5 卧式设备的本体、支座、地脚螺栓等应进行抗震验算，并应符合本标准第4.7节的规定。5.3 抗震构造措施5.3.1 设备每个支座的地脚螺栓数量不应少于2个，螺栓直径不宜小于M16，螺母应设有防松动措施。5.3.2 滑动支座上的地脚螺栓应具有限制设备横向位移的功能。5.3.3 抗震设防烈度大于或等于7度时，支座应与设备本体进行焊接。 20 6 支腿式直立设备6. 1一般规定6.1.1 高度H不大于10m(含支腿高度)，且高径比不大于5的支腿式直立设备的抗震设计(图6.1. 1)应符合本章规定。图6.1. 1 支腿式直立设备6.1. 2 对安装在地面上，直径小于1.2m、高度小于3mC含支腿高度)，且支腿高度低于O.5m的支腿式直立设备，当抗震设防烈度为6度或7度时，可不进行抗震验算，但应满足抗震构造措施要求。6.2自振周期6.2.1 支腿式直立设备的基本自振周期可按下式计算:T1 =叶志(6.2.1) 式中:T1一一设备的基本自振周期(s); mc一一设备的质量(kg);K 支承结构的侧移刚度(N/mm)，按本标准第6.2.2条计算。6.2.2支腿式直立设备支承结构的侧移刚度，应按下列公式计算:丁瓦时川1一+1一江一九-r叫刘一KV川(6.2. 2-1) (6.2.2-2) K, nKc 广l+c, GAz Ke = iE(I1十12) v c = (生 f主lL J L 式中:K一一支承结构的侧移刚度(N/mm); Kl 支承结构的弯曲刚度(N/mm); K2 支承结构的剪变刚度(N/mm); K，一一单根支腿的弯曲刚度(N/mm); 儿一一质心高度修正系数;n一一支腿的数量;Az一二单根支腿的横截面面积(mm2); Db一一支腿中心圆直径(mm);L 支腿的高度(mm); G 支腿材料的弹性剪变模量(MPa); 11一一-单根支腿的切向水平截面惯性矩(mm4); (6.2.2-3) (6.2.2-4) (6.2.2-5) 22 12一一单根支腿的径向水平截面惯性矩(mm); h一一基础顶面至设备质心的高度(mm)。6.3 地震作用和抗震验算6.3.1 支腿式直立设备的水平地震作用计算，地震影响系数应符合本标准第4.2节设防地震的规定。6.3.2 安装在地面上的支腿式直立设备的地震作用，应按本标准第4.3.1条计算;安装在构架上的支腿式直立设备的地震作用，应按本标准第4.4节的规定计算。6.3.3 支腿式直立设备的阻尼比可取O.05。6.3.4 支腿式直立设备壳体、支腿、支腿与筒体连接焊缝、地脚螺栓等的抗震验算，应符合本标准第4.7节的规定。6.3.5 支腿式直立设备的抗震验算方法可按本标准附录B的规定执行。6.4 抗震构造措施6.4.1 支腿数量不应少于3个，设防烈度为8度、9度，设备直径大于800mm时，支腿数量不宜少于4个。6.4.2 每个支腿均应设置地脚螺栓，螺栓直径不宜小于M16，螺母应设有防松动措施。 23 7 支耳式直立设备7.1一般规定7.1.1 支耳式直立设备的抗震设计(图7.1.1)应符合本章规定。 / 图7.1. 1 支耳式直立设备7.1.2 对于直径小于2m、切线长度小于5m的支耳式直立设备，当