55524石油化工构筑物抗震设计规范标准SHT3147-2004.pdf

i c s 9 1 . p 7 2 备案号: 1 2 0 . 2 5 j 3 9 8 一 2 0 0 4 中华 人民共和国石 油化 工行 业 标准 s h / t 3 1 4 7 - 2 0 0 4 石油化工构筑物抗震设计规范 c o d e f o r i s e i s m i c d e s ig n o f s p e c i a l s t r u c t u r e s f o r p e t r o c h e m i c a l 2 0 0 4 - 1 0 - 2 0发布 2 0 0 5 - 0 4 - 0 1实施 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 发 布 s h / t 31 4 7 -2 0 0 4 目次 b q舀 ， 4 ， 一 1 范围 ， ， 价 价 一一一一一一一一 一 一 一一一 2 规范性引 用文件 价 价 . . . . . . ， 3 主要符号 - 价 . . 一 3 . 1 地震 作用、荷载和作用 ( 荷载) 效应 卜 卜 . . 一- 3 2 材料 性能及结构、构件抗力和其他物理量 - 卜 一 3 3 几何参数 4 价 1 价 .价一一一一一一一一一-一一一 3 .4 系数 价 价 . 一 一 一， . ， ， ， . 、 一一. . 一价 4 总则 ， . 价 。 价 ， 一价. 一一一一一 5 抗震设计的 基本 要求价 . . . - . . ， 一 . . . . . . . . 价 一 5 . 1 一般规定 . 价 ， 卜 - 卜 价 一一一 5 2 地震影响 . 卜 . . . . . . . . . . . . . 价 . 一 . 5 . 3 场地影响和地基、基础. ， ，. ， . ， .， . . 一 一 ， ， ， 卜 卜. .价 一 5 .4 抗震结构体系 ， . ， . ，。 . . . . . . . . . . . . . 5 .5 结构分析 ， ， . ， . . . . . . . . 一 . . . . ， - . 5 .6 结构材料与施工 . . . . . . . . . ， . - . - . . . . . . ， ， 二 5 .7 地脚螺栓 价 ， ， . . . . . . . ， 5 . 8 非结构构件 . . . . . . . . . . . . -. 一 . 6 场地、地基和基础 . - . . ， 卜 . 卜. . ， . ， ， . ，一“ . . 6 . 1 场地 ， . . . . . . . . ， . ，一， ， ， . ， ， ， 6 .2 天然地基及基础 . ， .， . ， . . . . . 价. . 价 . 一. . 一一 ， ， . 价一 . 价 . 一一一一 6 .3 液化土地基 . . . . . ， . . ， 二 ， . . . . 一 6 .4 软土地基震陷 . . - . . . . . . .- . . - . . . . . . . . . . . . . 6 .5 桩基础 . 一 ， . . 一价 . . . . ， . . - 价 . . . . . . . . . . 7 地震作用和结构抗震验算 . ， .， . ， . . . . . -卜 . . .- 卜. . . . . . . . . 一 7 . 1 一般规定. : . . . . . . t ， ， .， . ，. . “ “ 7 . 2 水平地震作用和作用效应计算. . ， . . . . . . . . . . . .一 7 . 3 竖向地震作用计算 ， . . . . . . . . . . . . . . : . . . . . . . . . 价 - . - . . 7 . 4 截面抗震验算 . . - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .价. - . - . - . 二 、 7 .5 抗震变形验算 . . 、 . - . . . . . . . . . . . . . . . . . 一 . . . . . . . . . -. - . . .- . 8 钢筋混凝上框排架结构 . . . ， . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ . . 8 . 1 一般规定 ， ， .1 1 “ . ， . . 1 . . ， 一 ，t . . “ . 8 . 2 抗震计算. . . . . . . . . . . . t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 . 3 构造措施 一 ” . . . - . . . . . t. . . . 一 9 钢框排架y j 构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， . . t .t . . . . . . . . . . . 9 . 一般规定 - . ， . . . . . . . . . . . 一 9 . 2 抗震计算 、 - .， . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .t . . . . . 9 . 3 基木构造措施1 1 11 . . 1 一， .卜二 “ t t t . t.， .， . ， 二 t . . . . ， . ，1 . 1 . . . . . 2 ， 二 2 一 2 - ， 1 ， 1 - 一2 . . . . . . . . . . . . . . . . . ， 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 ， . 3 卜 . . . . . . . -. . . . . 3 ， ， ， “ “ 4 ， 1】 1 - 一 4 . . 5 二 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 . . . ， ， ， 6 . . . ， 7 . 卜 . 卜 .卜 . . . . . . . . . . . . . ， - 7 . . . ， . . . 卜 卜 . . . . . . 8 ， ， ， ， 8 . ， ， ， . ， . ， 9 ， . . 1 0 . . 1 1 卜 ， ， 二 ， ， . . . 1 2 . ， 卜 卜 . 卜 . . 1 3 . . . 一 ，- ， . . . . 4 4 一 1 3 . . . . 一. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 1 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 ， .、 . . ， . . . . “ . 一 2 0 . . . 卜 . . . . . . . . . . . . . 2 i . . . ， 一， ， . t . 1 1 . . . . . 21 . . . ， . . . . . . . . . . 2 2 . . . . ， . 2 5 . . .- . - . . . . . . ， . .二 3 1 . . . . . . . . . . . . . . ， - . . 3 1 . .， . ， . . . . . . . . . . ， 3 1 . .t . ， . ， ， ， 、 ，. ， ， . -. - . . . 1 1 1 1 1 1 二 3 5 s h / t 3 1 4 7 - 2 0 0 4 9 .4 钢 框 架 支 撑 结 构 抗震 构 造措 施. . - t t . . . 3 8 1 0 塔型设备基础 - . ， . . . . . 卜 . . . ， ， . . . . . . . . .二， ， ， ， . t . . . . . . . . ， 一 3 8 1 0 . 1 一般规定. . . “ “. ， ， ， “ ， - ， 一 1 . . . . 3 8 1 0 . 2 抗震计算 . . 价 . . .， . . . . . . . . . . . . . . 一 ， 3 9 1 0 . 3 构造措施 . . . - - . . . ， . . . . . . . ， . . . . . . . . . . . ， . . 3 9 1 1 反应器、再生器框架 . . - : - 4 0 1 1 . 1 一般规定. . . . . . 卜 -， 卜 . . . . . . . . . . 价 t . . . . . . . . . . 4 0 1 1 .2 抗震计算 . . . . . 卜 . . ， ， . . 卜. . ， . . . . . . . . . . . 4 0 1 1 .3 构造措施 1 1 ， ， ， ， 1 1 1 1 ， ， ， ， ， 、 ， 1 1 1 1 1 - ， ，价 . ， ， - 4 0 1 2 常 压 立 式圆 筒 形 储 罐基 础. ， ， ， - ， 4 0 1 2 . 1 一般规定1 . 一 ， . . ， 一 ， . ， . . . . . . ， . ， 4 0 1 2 .2 抗震计算. . 价 - . . . . - . . . . . . . . . . . ， ， 4 0 1 2 .3 构造措施 . . . . . . . . . 价价. . 一 . 一 .一 . . 一. 一一一价 . . 4 1 1 3 球形储罐基础 、价， . . . . . . . ， . . . . ， . ， . . . . . . . . . . . . 4 2 1 3 . 1 一般规定 卜 ，- ， ， ， 卜 卜 、 ， . . . ， . . ， 卜 、 . “ - . .一 4 2 1 3 .2 抗震计算. . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 1 3 .3 构 造 措 施 ， ， ， - ， ， 一一 4 3 1 4怜换 设 备 和卧 式容 器 基 础 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 1 4 . 1 一般规定 . . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : . . . . 一一一 . 4 3 1 4 . 2 抗震计算 - . ， ， 价 ， ， . 价 . 一. . 一. 一一一. 4 3 1 4 . 3 构造措施 卜 ， 卜 卜 卜 -. ， 卜 ， . . ， ， 卜 . ，4 4 1 5 管式炉基础 甲 ， “ ， 一 价 “ “ 一4 4 1 5 . 1 一般规定. . . . . 一 . . . . . . . . . . . . 一 ， .， . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 1 5 . 2 抗震计算 . . ， - . . ， . . . . . . . . . . . 4 4 1 5 . 3 构造措施 ， ，. . .t . . . . . . t . . . . . . 4 4 1 6 裂解炉构架及基础， . . . ， ， ， . . . . . . 4 4 1 6 . 1 一般规定 ， ， 卜 . ， 卜 卜 . . . . . . 4 4 1 6 2 抗震计算 ， 价 ， 1 一， ， ， ， 一1 价 一- 4 4 1 6 . 3 构造措施 4 ， 价 . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 1 7 管架 ， . 价- - ， . . 价 . . . 一 一. . . . 4 5 1 7 . 1 一般规定 . . ， . . . . . - . - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 1 7 . 2 抗震计算 - . t 、 . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 1 7 . 3 构造措施 . . . . ， t . . . . 一 ， . ， . . . . . ， ， . . . . .t . . . . . . 二， 二 4 6 1 8 排气筒、火 炬塔架11 - 价 - 、 ， ， ， 价 一1 一 - 一一一 一 一一 - 一一， ， 一 一 - 4 6 1 8 . 1 一般规定 - 4 - ， . ， ， . . . . 一 ， 4 6 1 8 .2 抗震计算 - . . ， . . t . . . . . . . . . . . . . 4 . . . .， . . . . . . . . . . . . . . . 二 4 6 1 8 . 3 构造措施 . ， . . .t . . . . . . . . . . t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7 1 9 冷却塔结构 t l . . . t . - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - - 4 8 1 9 . 1 一般规定 - . ，. ， 卜 ， 、 ， ，. .t . . . . . . . . . . . . . . . -. - - - 4 8 1 9 .2 抗震计算 . . . 、 . 一 ， . t ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 二 . . . . ，. . . . . “ . . . . .， . ， . ， . . . . . . . . . . . . . ，- 4 8 1 9 .3 构造措施 . . 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， . . . . t . 4 4 . . . ， . . ， . . t . . . 一. ， 二 4 8 丁 t 一一一一一一一一一一一一 2 0 水池 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 一 ， . . . 2 0 . 1 一 般规定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - . . . -. . . . . . . . . . . . . . 2 0 .2 抗 震计 算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 品 . . . 2 0 . 3 构造措施 . . . t 2 1 钢筋混 凝土筒仓及造粒塔 价 一 ” “ “ 2 1 . 1 一般规定 . . . . . t . . . . . . . . . . . . . . . . . . 二 .一 . . . . . . . . . . 一 t一 2 1 . 2 抗震计算 . . . . 2 1 . 3 构造措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . t ， 2 2 烟囱 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .t . . 2 2 . 1 一般规定. . . . . . . . . . . . . . . - ， . . . . . . .- . - .- . . . -. . . - . . . . . . . . . . . 一 2 2 2 抗震计算 一 价 2 2 .3 构造措施 . . . . . . . 附 录a( 规范 性附录) 框排架结构按平面计算的条件及地震作用效应的 调整系数 附 录b( 规范性附 录) 框架节点核芯区截面抗震验算. . . . . . . . . . . . . -. . . . . - . 附录c( 规范性附录) 柱承式方仓有横梁支承结构的 侧移刚 度 . . . . . ， . 用词说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . 价 . . 一 ， .， . . . . . . . . . . . . . . - 附:条文说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - . . . . 二 . ， . . . . . . . . . . . s h / t 3 1 4 7 一2 0 0 4 前台 木规范是根据原国家经贸委 关于下达 2 0 0 2 年石化行业标准制修订项目计划的通知( 国经 贸厅行业 2 0 0 2 1 3 6号) ，由中国石化工程建设公司主编。 本规范共分 2 2章和 3个附录，3个附录均为规范性附录。 本规范主要内容包括: 适用范围和构筑物抗震设计的基本要求; 场地、地基和 基础的抗震设计的基本规定; 地震作用计算和结构抗震验算; 钢筋混凝土框排架结构、钢框排架结构、塔型设备基础、反应器和再生器框架、常压立式圆 筒形储罐基础、球形储罐基础、冷换设备和卧式容器基础、管式炉基础、裂解炉构架及基础、 管架、排气筒和火炬塔架、冷却塔结构、水池、 钢筋混凝土筒仓及造粒塔、 烟囱等构筑物的 抗震设计; 在附录中给出了 “ 框排架结构按平面计算的条件及地震作用效应的调整系数” 、“ 框架节点核 芯区截面抗震验算”和 “ 柱承式方仓有横梁支承结构的侧移刚度夕 。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本规范由中国石油化工集团工程抗震振动技术中心站管 理，由 中国 石化工程建设公司负责解释。 本规范在实施过程中，如发现需要修改补充之处，请将意见和有关资料提供给管理单位和主编单 位，以便今后修订时参考。 管理单位:中国石油化工集团工程抗震振动技术中心站 通讯地址:北京市朝阳区安慧北里安园2 1 号 邮政编码:1 0 0 1 0 1 电话:0 1 0 -8 4 8 7 7 5 7 8 传真:0 1 0 -8 4 8 7 8 8 5 6 主编单位:中国石化工程建设公司 通讯地址:北京市朝阳区安慧北里安园 2 1 号 由 v 政编码:1 0 0 1 0 1 参编单位: 中国石化集团洛阳工程公司 中国石化集团镇海炼化工程公司 主要起草人:黄左坚陈瑞金田平汉陈登荣王惠平倪正理 本规 范为第一次 发布。 s h / t 3 1 4 7 - 2 0 0 4 石油化工构筑物抗震设计规范 范 围 1 . 1 本规范规定了石油化工构筑物地震作用和结构抗震计算、抗震措施的基本要求。 本规范适用于抗震设防烈度 6 度一9 度 ( 以下简称 6度一9度)地区的石油化工构筑物抗震设计。 1 . 2 石油化工构筑物包括: a )钢筋混凝土框架、框架一抗震墙结构与排架组成的框排架结构; b )承重的钢框架、钢排架、钢框架与钢排架组成的钢框排架结构; c )塔型设备基础及地面上总高度大于或等于l o m立式容器基础; d )催化裂化装置中并列式和同轴式反应器、再生器的框架式基础; e )常压立式钢制圆筒形储罐基础; f )由钢架支承的钢制球形储罐基础; g )卧式冷换设备和卧式容器基础: h )管式加热炉、转化炉和立式炉基础: i )乙烯裂解炉炉架及基础; j )独立式管架、跨越式管架、纵梁式管架和特种管架; k )排气筒和火炬塔架; 1) 逆流式机械通风冷却塔和横流式 机械通风冷却塔; m )地面式、地下式和半地下式钢筋混凝土水池: n )储存散料且平面形状为圆 形或矩形的 现浇混 凝土筒仓和尿素造粒塔; 0 )独立烟囱、钢筋混凝土烟囱和落地单管式钢烟囱。 1 . 3 本规范不适用于抗震设防烈度大于 9 度地区的石油化工构筑物抗震设计。 不适用于管道本身作受 力结构及其他跨越江河的大型跨越管架。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单 ( 不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 g b 1 8 3 0 6 -2 0 0 1 中国地震动参数区划图 g b 5 0 0 0 7 -2 0 0 1 建筑地基基础设计规范 g b 5 0 0 1 1 -2 0 0 1 建筑抗震设计规范 g b 5 0 1 9 1 - 9 3 构筑物抗震设计规范 g b 5 0 3 1 3 厚度方向性能钢板 s h 3 0 6 9 石油化工企业 构筑物抗震设防等级分类标准 s h / t 3 1 4 7一 2 0 0 4 主要 符号 3 . 1 地震作用、荷载和作用( 荷载) 效应 m 一弯矩 ; 八 卜.轴向力; 尸基础底面压应力; 5 一一地震作用效应与其它荷载效应的基本组合; v 一剪力; g e 一 等效i f : 力荷载; f e k 结构总水、 地震 9 i 用 标准值; f e , k.结构1 怪 向 地震作用标准 值; s e k 水平地震作用标准值效应: s e v k竖向地震作用标准值效应; u 位 移; 。 正应力; : 一 剪 应 力 0 0 - 层 间 弹 塑 性 位 移 角限 值。 3 . 2 材料性能及结构、构件抗力和其他物理量 石 材料弹性模a t ; g 材料剪切模量: 人 一 一 结构( 构件) 的刚度; 尺 一 结构构 件承载力设计值 ( 弯矩、 轴向力、 剪力、 应力和变形等) ; t 一 一 白振周期; v . 土层的 剪切 波速; f- 各种材料强度 ( 含地 基承载力)设计 值; ” r . 振型数 ; 。 圆频 率。 3 . 3 几何参数 a面积 ; 了 惯性知: w 抵抗矩: b - 宽 度 ; d 一 厚度 (卜 层)或0 . 径; h 高度或深度; 2 距离、长度或跨度; 。半径; h o - - 截面有效高 度; 9 角度。 3 . 4 系数 a 地震影响系数; a ,竖向地震影响系数; a m a n 水平地震影响系数最大值; 2 s h / t 31 4 7 一 2 0 0 4 17 6 - . 水平地震影响系数的 增大系数; a 地基抗震承载力调整系数; v 调整系数、折减系数、 荷载组合值系数、 影响系数 ; 刀 v 梁柱截面剪力增大系数; 结构阻尼比; y i j 振型参与系数; r c 重力荷载分项系数: y e ti水平地震作用分项系数; y e v- 竖向地震作用分项系数: y w 风荷载分项系数: y t温度作用分项系数; y r e - 一 承载力抗震调整系数; 几 长细比。 4总则 4 . 1 抗震设防烈度为6 度及以上地区的构筑物，必须进行抗震设计 4 . 2 按本规范进行抗震设计的 构筑物， 当遭受低于 木地区抗震设防烈度的多遇地震影响 时， 一般不致 损坏或不需修理仍可继续使用;当遭受相当 于本地区抗震设防烈度的地震影响时， 可能损坏， 但经一 般修理或不需修理仍可继续使用:当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时， 不致倒塌或发 生 危 及 生 命 或 导 致 重 大 经 济 损 失 的 严 重 破 坏 。_ _- 4 . 3 抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件 ( 图件)确定。 4 . 4 一般情况下， 抗震设防烈度可采用g b 1 8 3 0 6 一 2 0 0 1 的地震基本烈度( 或与本规范设计 基本地震加 速度值对应的烈度值) ; 对做过地震安全性评价的地区或企业， 可按经批准的抗震设防烈度或设计地震 动参数进行抗震设防。 4 . 5 构筑物应按其重要性分为下列四类: a )甲类构筑物一特别重要或有特殊要求的构筑物和地震时可能发生严重的次生灾害的构筑物; b )乙 类 构 筑 物 一重 要 的 构 筑物 ， 即 使 用 功能 不能 中 断 或 需 尽 快 恢 复的 构筑 物 ; c ) 丙类构筑物一除甲类、乙类、丁类以外的 构筑物; d ) 丁类构筑物一次要的 构筑物，如地震时不易 造成人员伤亡和较大经济损失的构筑物。 具体分类按s h 3 0 6 9的规定执行 抗震设计的基本要求 1 一般规定 1 . 1 各类构筑物的抗震设防标准，应符合下列 要求: a )甲