BS EN 1998-4:2006. 欧洲规范 8 — 结构抗震设计 —第4部分:筒仓、储罐和管道
Eurocode 8. Design of structures for earthquake resistance. Silos, tanks and pipelines
目录
前言
欧洲规范计划背景
欧洲规范的地位和应用领域
执行欧洲规范的国家标准
欧洲规范与产品统一技术规范(ENs 和 ETAs)之间的联系
有关EN 1998-4更多的具体信息
EN 1998-4的国家版附录
1 总则
1.1 适用范围
1.2 规范性参考文献
1.2.1 一般参考标准
1.3 假设
1.4 原则和应用规则之间的区别
1.5 术语和定义
1.5.1 总则
1.5.2 所有欧洲规范通用术语
1.5.3 EN 1998中使用的其他术语
1.5.4 EN 1998-4中使用的其他术语
1.6 符号
1.7 国际标准(S.I)单位
2 原则和应用规则
2.1 安全要求
2.1.1 概述
2.1.2 承载能力极限状态
2.1.3 破坏极限状态
2.1.4 可靠性区分
2.1.5 系统—元件的可靠性
2.1.6 方案设计
2.2 地震作用
2.3 分析
2.3.1 分析方法
2.3.2 与土层的相互作用
2.3.3 阻尼
2.3.3.1 结构阻尼
2.3.3.2 物料阻尼
2.3.3.3 地基阻尼
2.3.3.4 加权阻尼
2.4 性能系数
2.5 安全性验证
2.5.1 概述
2.5.2 地震作用与其它作用的组合
3 关于筒仓的具体原则和应用规则
3.1 简介
3.2 地面运动分量的组合
3.3 筒仓分析
3.4 性能系数
3.5 验证
3.5.1 破坏极限状态
3.5.2 承载能力极限状态
3.5.2.1 整体稳定性
3.5.2.2 壳体
3.5.2.3 锚固
3.5.2.4 地基
4 关于储罐的具体原则和应用规则
4.1 合格标准
4.1.1 概述
4.1.2 破坏极限状态
4.1.3 承载能力极限状态
4.2 地面运动分量的组合
4.3 分析方法
4.3.1 概述
4.3.2 流体动力效应
4.4 性能系数
4.5 验证
4.5.1 破坏极限状态
4.5.1.1 概述
4.5.1.2 壳体
4.5.1.3 管道
4.5.2 承载能力极限状态
4.5.2.1 稳定性
4.5.2.2 壳体
4.5.2.3 管道
4.5.2.4 锚固
4.5.2.5 地基
4.6 补充措施
4.6.1 围护
4.6.2 晃动
4.6.3 管道的相互作用
5 关于地面管道的具体原则和应用规则
5.1 概述
5.2 安全要求
5.2.1 破坏极限状态
5.2.2 承载能力极限状态
5.3 地震作用
5.3.1 概述
5.3.2 产生惯性移动的地震作用
5.3.3 不一致运动
5.4 分析方法
5.4.1 建模
5.4.2 分析
5.5 性能系数
5.6 验证
6 关于地下管道的具体原则和应用规则
6.1 概述
6.2 安全要求
6.2.1 破坏极限状态
6.2.2 承载能力极限状态
6.3 地震作用
6.3.1 概述
6.3.2 产生惯性移动的地震作用
6.3.3 地震波的建模
6.3.4 永久性土体移动
6.4 分析方法(行波)
6.5 验证
6.5.1 概述
6.5.2 稳定土层中的地下管道
6.5.3 不一致地面运动下的地下管道 (焊接钢制管道)
6.6 断层跨越设计措施
附录A(提示性附录) 储罐的抗震分析方法
A.1 简介和范围
A.2 固定于地基上的地面刚性垂直圆形储罐
A.2.1 水平地震作用
A.2.1.1 概述
A.2.1.2 刚性冲击压力
A.2.1.3 对流压力分量
A.2.1.4 对流波的高度
A.2.1.5 罐壁惯性的影响ζ
A.2.1.6 冲击压力和对流压力的作用效应组合
A.2.2 地震作用的垂直分量
A.2.3 包括其它作用效应在内的地震作用水平和垂直分量效应组合
A.3 固定于地基上的地面可变形垂直圆形储罐
A.3.1 地震作用的水平分量
A.3.2 地震作用水平分量产生的压力项的组合
A.3.2.1 一般方法
A.3.2.2 固定基底圆柱形储罐的简化方法[6]
A.3.3 地震作用的垂直分量
A.3.4 包括其它作用效应在内的地震作用水平和垂直分量的效应组合
A.4 矩形储罐
A.4.1 固定于地基上的地面刚性矩形储罐
A.4.2 固定于地基上的地面柔性矩形储罐
A.4.3 不同分量和作用产生的作用效应组合
A.5 地面水平圆柱形储罐[8]
A.6 高架储罐
A.7 地面储罐的土层与结构的相互作用效应
A.7.1 概述
A.7.2 简化方法
A.7.2.1 简介
A.7.2.2 修正固有周期:
A.7.2.3 修正阻尼值
A.8 垂直圆柱体储罐中流体动力效应的计算流程图
A.9 非锚固的地面储罐
A.9.1 概述
A.9.2 抬升对储罐壁造成的压缩垂直膜力和压应力
A.9.3 壳体抬升和底板的抬升长度
A.9.4 底板内的径向薄膜应力[17],[18]
A.9.5 底板的塑性转动
A.10 钢罐的检验
A.10.1 简介
A.10.2 弹性屈曲检验
A.10.3 弹塑性破坏
附录 B (提示性附录) 地下管道
B.1 一般设计注意事项
B.2 地下管道所承受的地震作用
1 总则
1.1 适用范围
(1) EN 1998-1:2004的1.1.1节对欧洲规范8的适用范围做出了界定。本条对本标准的适用范围做出了界定。EN 1998-1:2004的1.1.3节对欧洲规范8的补充部分进行了说明。
(2) 本标准详细列出了由地面和地下管道系统以及各类不同类型和用途的储罐构成的设备在结构方面的抗震设计原则和应用规则以及一些独立项目,如具有特殊用途的单箱水塔或存封颗粒物料的筒仓群等的原则和应用规则。
(3) 本标准包括在对此类在大小、结构类型及其它功能特点上无限制的结构进行抗震设计时所需的附加标准和规则。对于某些类型的储罐和筒仓,本标准也给出了一些具体的评估方法和检验规则。
(4) 由于附加要求主要由主管部门负责制定,所以本标准并未涵盖那些对人口或环境有巨大危害的相关设备。本标准也并不适用于那些含有不常见结构元件、并需采取特殊措施并进行特别研究以确保起到地震防护的作用的建筑工程。在上述两种情况下,目前的标准仅给出了一般原则,并未给出具体的应用规则。
注 国家版附录可对那些对人口或环境有巨大危害的相关设备的附加条件做出规定。
(5) 尽管大直径的管道属于本标准范围内,但是相应的设计标准并不适用于与其外观相似的设备,如隧道和大型地下室。
(6) 管道系统通常包括本标准适用范围内的一些设备,其所要求的方案、模型和方法在实质上会与那些当前用于更常见类型的结构上的方案、模型和方法有所不同。而且,受到强烈地震作用的筒仓和储罐的反应和稳定性可能会涉及土层结构和储存材料(固体或液体)之间复杂的相互作用现象,采用简化的设计方法很难对此进行设计。如果管道系统穿过由状况较差且可能不稳定的土层组成的区域,那么其设计同样也是非常困难。综上所述,本标准的构成从某种程度上来讲与EN 1998其它部分的构成不同。整体来讲,本标准仅限于基本原则和方法方式。
注 附录A和B中列出了大量典型情况下超出基本原则和方法方式范围外的具体分析方法。
(7) 在编写和实施一般要求的过程中,通过重要性系数的选择和/或特殊验证标准的定义,对独立结构和超静定体系进行了区分。
(8) 如果通过在管道和其支撑物(特别是桩上)之间安装隔震设备来为地面管道提供地震防护,那么EN 1998-2:2005(如相关)即适用。关于储罐、筒仓或单个设备或管道系统部件的隔震设计,EN 1998-1:2004的相关规定适用。
1.2 规范性参考文献
(1) P 本欧洲标准以注明日期或未注明日期的参考文件的形式将其它出版物发布的规定包含在内。本文中在适当的地方引用了这些规范性参考文件,并在下面列出了这些出版物。对于注明了日期的参考文件,仅在通过修改或修订将这些出版物的后续修改或修订信息包含在本欧洲标准中之后,方可将其用于此欧洲标准。对于未注明日期的参考文件,只适用所涉及的最新版本(包括修订版)。
EN 1990:2002 欧洲规范 – 结构设计基础
EN 1991-4:2006 欧洲规范 1 – 结构上的作用 – 第4部分:筒仓和储罐.
EN 1992-1-1:2004 欧洲规范 2 - 混凝土结构设计 – 第1-1部分: 通则及建筑规则.
EN 1992-3:2006 欧洲规范 2 - 混凝土结构设计 – 第3部分:挡水及含水结构.
EN 1993-1-1:2004 欧洲规范 3 - 钢结构设计 – 第1-1部分:通则及建筑规则.
EN 1993-1-5:2006 欧洲规范 3 - 钢结构设计 – 第1-5部分:板式结构元件.
EN 1993-1-6:2006 欧洲规范 3 - 钢结构设计 – 第1-6部分:壳体结构的强度和稳定性.
EN 1993-1-7:2006 欧洲规范 3 - 钢结构设计 – 第1-7部分:横向承载的平面板式结构的强度和稳定性.
EN 1993-4-1:2006 欧洲规范 3 - 钢结构设计 – 第4-1部分:筒仓
EN 1993-4-2:2006 欧洲规范 3 - 钢结构设计 – 第4-2部分:储罐.
EN 1993-4-3:2006 欧洲规范 3 - 钢结构设计 – 第4-3部分:管道.
EN 1997-1:2004 欧洲规范 7 - 岩土工程设计 – 第1部分:通则.
EN 1998-1:2004 欧洲规范 8 - 结构抗震设计 – 第1部分:一般规定、地震作用和建筑规则.
EN 1998-2:2005 欧洲规范 8 -结构抗震设计– 第2部分:桥梁
EN 1998-5:2004 欧洲规范 8 -结构抗震设计 – 第5部分:基础、支护结构与岩土工程方面
EN 1998-6:2005 欧洲规范 8 -结构抗震设计– 第6部分:塔式结构、天线塔架和烟囱.