油气管线工程场地设计地震动参数区划的研究

发布时间：2017-04-16 03:02

  本文关键词：油气管线工程场地设计地震动参数区划的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：自1999年国家确定“西部大开发”战略以来,我国在长距离输油气管线工程建设方面取得了令人瞩目的业绩,工程横跨东西部,惠及长三角和东南沿海地区。油气管线工程是生命线工程的重要组成部分,工程跨度在几十甚至几千公里,在地震动参数区划时,应充分考虑场地条件对地震动参数的影响,需要专门研究。本文选取位于华北平原地区的中原-开封输气管道为研究对象,基于地震危险性分析概率方法和一维土层地震反应计算原理,通过对研究区分区研究,得出场地系数Ks函数拟合结果和特征周期分布规律,最终给出了沿线邻近10km范围内50年超越概率10%和5%水准下地震动参数区划图,并与第四代和第五代中国地震动参数区划图提出的场地系数的计算结果进行比较。本文研究工作如下:1.收集国内外油气管线工程历史震害事件和经验教训,分析震害对管线破坏成因及常见震害类型。2.参照各类建筑工程抗震设计规范,分析满足管线工程抗震要求的设计地震动参数,总结管线工程中输油气站点、沿线管道、穿越工程所在的常见场地类型。3.以中原-开封输气管道为研究对象,收集研究区内地震活动性资料、地震地质构造背景和21个钻孔资料。依照建筑抗震设计规范,研究区属于III类场地。基于地震危险性分析概率方法和一维土层地震反应计算原理,给出该管线6处主要场地(中开首站、濮阳分输站、濮范高速穿越、晋中南铁路穿越、濮台铁路及工业大道穿越和金堤河穿越)50年超越概率10%和5%水准下的地震危险性计算结果、场地设计地震动参数和反应谱结果。4.采用线性拟合方法,给出研究区内50年超越概率10%和5%水准下场地系数Ks与基岩峰值加速度拟合函数;统计分析研究区反应谱特征周期的分布规律。基于Arcgis空间分析,采用克里金差值方法,给出研究区50年超越概率10%和5%水准的峰值加速度区划图和特征周期区划图。5.采用三种场地系数(实际拟合、第四代和第五代区划图场地系数)分别得到研究区50年超越概率10%和5%水准的PGA区划图。对比三种计算方法结果显示,实际计算结果均高于第四代和第五代区划图场地系数结果,这表明场地系数对峰值加速度区划图结果具有较大影响。该结果可为华北地区管线工程地震动参数区划提供参考。
【关键词】：油气管线工程 地震动参数区划 场地系数 峰值加速度 特征周期
【学位授予单位】：中国地震局兰州地震研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE973;P315.9
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 引言10-25
• 1.1 研究背景10-14
• 1.1.1 油气管线工程发展现状10-14
• 1.1.2 地震动参数区划的研究14
• 1.2 研究意义14-15
• 1.3 研究现状15-21
• 1.3.1 国外研究进展16-18
• 1.3.2 国内研究进展18-21
• 1.4 研究内容及创新点21-22
• 1.5 研究方法及思路22-25
• 1.5.1 主要研究方法22-23
• 1.5.2 技术路线图23-25
• 第二章 油气管线工程历史震害经验25-31
• 2.1 油气管线工程历史震害成因25-26
• 2.2 管线工程历史震害经验26-29
• 2.2.1 国内历史震害经验26-28
• 2.2.2 国外历史震害经验28-29
• 2.3 小结29-31
• 第三章 油气管线工程抗震设计特点及场地类型31-39
• 3.1 油气管线工程抗震设计特点31-33
• 3.1.1 管线工程设计地震参数31-32
• 3.1.2 管线工程抗震设计水准32-33
• 3.2 管线工程常见场地类型33-36
• 3.3 近断层地震动36-38
• 3.4 小结38-39
• 第四章 研究区背景资料39-63
• 4.1 项目概述39-40
• 4.2 研究区地震活动性背景40-42
• 4.2.1 破坏性地震空间分布40-41
• 4.2.2 地震区、带分布特征41-42
• 4.2.3 地震活动性综合分析42
• 4.3 研究区地质构造背景42-45
• 4.4 断裂对管线工程的影响45-47
• 4.4.1 浅层地震勘探测线45-46
• 4.4.2 地震剖面分析与解释46-47
• 4.5 研究区工程地质条件及剪切波速测试47-62
• 4.5.1 工程钻孔测试48-49
• 4.5.2 剪切波速测试结果分析49-62
• 4.6 小结62-63
• 第五章 研究区主要场点设计地震动参数及反应谱63-86
• 5.1 设计反应谱基本概念63-67
• 5.1.1 地震反应谱63-65
• 5.1.2 设计反应谱、动力系数谱、地震影响系数谱65-67
• 5.2 地震危险性分析计算67-71
• 5.2.1 潜源区和地震带基本参数67-68
• 5.2.2 地震动衰减关系68
• 5.2.3 地震危险性计算结果68-71
• 5.3 地震反应分析计算原理71-80
• 5.3.1 基本方法71-72
• 5.3.2 一维场地地震反应分析方法72-73
• 5.3.3 人工拟合地震动73-77
• 5.3.4 一维场地计算模型77-80
• 5.4 设计地震动参数及反应谱结果80-85
• 5.5 小结85-86
• 第六章 管线沿线地震动参数区划图86-103
• 6.1 研究区峰值加速度区划86-97
• 6.1.1 区划方法86
• 6.1.2 研究区分区86-88
• 6.1.3 场地系数-基岩PGA拟合结果88-92
• 6.1.4 峰值加速度区划图结果92-95
• 6.1.5 结果分析95-97
• 6.2 研究区特征周期区划图97-101
• 6.2.1 特征周期统计分析97-100
• 6.2.2 特征周期区划图结果100-101
• 6.2.3 结果分析101
• 6.3 小结101-103
• 结论103-106
• 7.1 主要研究工作及结论103-105
• 7.2 研究展望105-106
• 参考文献106-112
• 致谢112-113
• 作者简介113
• 攻读硕士期间参加项目113
• 攻读硕士期间参与撰写论文113

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