石油化工抗爆建筑物结构设计应用

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1、徐珂http://www.jiegoublog.cn结构笔记http://www.s-notes.cn石油化工抗爆建筑物结构设计应用赵建敏徐珂（清华城市规划设计研究院建筑分院，北京100083）[提要]由于石油化工行业工艺复杂化、装置大型化、规模扩大化等因素，化工设备出现爆炸事故的风险越来越高，设备爆炸时对化工建筑产生较高的冲击波荷载，为确保结构安全以及人员安全，结构应具有相应的抗爆能力。本文参考美国土木工程师协会编写的《石油化工抗爆建筑设计》介绍抗爆设计目标、爆炸荷载确定、动力材料响应准则和强度、结构可靠度指标、动力分析方法等内容，以构件计算实例介绍抗爆设计步骤。[关键

2、词]石油化工抗爆建筑目标性能动力材料强度响应准则单自由度体系动力分析方法TheDesignofBlastResistantBuildingsinPetrochemicalFacilities/ZhaoJianMin,XuKe(BeijingTsinghuaUrbanPlanning&DesignInstitute,Beijing100083,China)Abstract：Petrochemicalprocesseshavebecomemorecomplexandplantshaveincreasedinsizethusincreasingtheriskofaccident

3、alexplosions,sotherequirementsfordesignofblastresistantarehigherandhigher.Toprotectlivesandbuildings,structureshouldhaveadequateresistantcapacityaccordingtoobjectiveblastloads.ThisarticleintroducetheASCE’sDesignofBlastResistantBuildingsinPetrochemicalFacilities,includethedesignobjective,b

4、lastload,dynamicmaterialstrengthandresponsecriteria,dynamicanalysismethod,etc.alsotheblastresistantdesignproceduresaredescribedwithaexample.Keywords:BlastResistantBuildingsinPetrochemicalFacilities;objectiveperformance;dynamicmaterialstrength;responsecriteria;SDOF;dynamicanalysismethod作者简

5、介：赵建敏，本科，工程师，Email:sephawk@126.com0前言抗爆设计目标与化工建筑服役目标相适应，考石油化工设备在爆炸时会产生冲击压力波，对虑设备爆炸后会造成人员伤亡和经济损失的可能周边建筑形成爆炸荷载，即空气冲击波荷载，随着性，原则上有三个目标，按优先次序分为：工艺复杂化、装置大型化、规模扩大化等影响，对2.1建筑物在冲击波的影响下，结构及构件能结构工程师进行石油化工抗爆建筑物设计提出了保证建筑物内的人员生命安全；较高的要求，选择适合的分析方法进行爆炸荷载作2.2当单个或局部构件破坏后，不应引起整个用下结构的动态响应分析，是结构设计的重点，本建筑物的连续倒

6、塌，即整体结构应具备抗连续倒塌文结合美国土木工程师协会编写的《石油化工抗爆的能力，在设备爆炸后经过简单的加固、修复后，[1]建筑设计》讨论、介绍抗爆设计理念和方法。即可重新投入使用；1抗爆设计前提2.3结构的安全储备能力充足，能够将爆炸造[2]爆炸荷载属于偶然荷载，根据荷载规范的解成的经济损失降至最低，甚至于不出现经济损失。释，爆炸荷载是由各部门以专业本身特点、按经验3结构材料和结构型式采用，并在有关的标准中规定。而国内目前尚未出化工建筑抗爆设计中需要达到的最重要性能台相关规范、标准，仅石油行业预计于2008年12指标是，结构在爆炸荷载作用下不能发生突然坍月出台《石油化工

7、控制室抗爆设计规范》。塌，在保持整体安全性的同时，具有一定的吸收爆[3]爆炸荷载的特点是一旦出现，其值很大且持炸能量能力，因此结构体系和材料必须具有足够的续时间很短，一般仅几个毫秒，在空气冲击波传播强度和延性，所以素混凝土、未配筋砌体等脆性材过程中强度衰减的很快。爆炸荷载代表值由空气冲料不适用于抗爆结构中。击波时间-超压函数，建筑物几何形状、大小、所在爆炸荷载作用下，建筑物受到的冲击相当于处方位确定。按照国际工程界的惯例，空气冲击波一定烈度的地震作用，结构构件必须具有足够的变的峰值侧正向超压Pso和相应的正波阶段持续时间形能力