论文发表：高层建筑中燃气供应系统抗震相关问题探索__墨水学术,

所属栏目：物理论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:157

副标题#e#摘要：高层建筑中燃气供应系统，是庞大的城市然气供应系统工程中一个子系统。本文主要综合高层建筑燃气系统存在问题，提出了相关燃气管道抗震措施。最后，还对于高层建筑中燃气供应地震处理系统的构成和关键技术进行分析，以期对于今后高层建筑施工设计起到一定作用。
关键词：高层建筑，燃气管道，抗震，地震处理系统
1 引言
近几十年来，我国高层建筑建设迅速发展，成为现代城市化进程的重要标志，而高层建筑一旦遭受强震袭击而破坏，所带来无论是社会还是经济的损失都是巨大的。而密布于高层建筑物内燃气管道，在高层建筑遭受强震袭击时，其破坏会比低矮建筑中燃气管道的破坏严重旧，并且管道内的易燃、易爆气体的泄漏会导致大面积的火灾，此类火灾往往由于建筑内消防系统已造地震破坏或外界消防能力的限制无法及时扑灭，对建筑内居民生命、财产安全带来巨大危害[1]。基于以上背景，有必要对高层建筑燃气供应管道抗震性能展开研究，本文分析了高层建筑中燃气供应系统抗震相关问题。
2 高层建筑燃气管道抗震措施
针对在地震作用下，高层建筑中燃气管道的地震响应特点，提出有关目前高层建筑中燃气管道的抗震构造措施，主要有以下几点[2,3]：(1)对于高层建筑受到地震作用时，燃气管道的管材越轻，越有利于抗震，同时，管材应具备抗震性能；(2)在燃气立管与楼层连接处采用一定的隔震减震装置，能较明显改善建筑内立管的抗震性能；（3)从上节知道，在地震作用下，高层建筑中燃气立管弯曲应力除了与楼层的响应有关外等相关外，与支承点的距离也是相关的，当设置间距较小的支承点时可能会超过容许应力，因此在高层建筑中燃气立管可每隔几层设置支承点，但不宜隔三层以上；(4)高层建筑上需采取一定的支承和伸缩补偿措施；(5)对于建筑内的横向燃气管道在必要处设计波纹补偿器；(6)针对室内横向管道还可以设置一定的控制阻尼器等相关的减震装置；(7)室内横向燃气管道如需安装阀门，并采用架空敷设时，阀门处于集中荷载，在受到地震作用时最容易受到损坏，并在阀门一端或两端设置波纹补偿器；(8)在高层建筑中燃气立管上的适当位置(一般在建筑的上部)安装感震器，当感震器受到地震的震动时。能将信号转送到消防控制中心的集中监视器，以便由控制中心采取措施。
3 高层建筑中燃气供应地震处理系统
3.1 系统构成
高层建筑中燃气供应系统是城市生命线工程系统中的一个子系统，系统虽小，却密切关系到广大人民群众的生命财产安全，建立高层建筑中燃气供应系统地震下紧急处置系统，将因燃气引发的次生灾害扑灭于萌芽中，进而减小地震造成的损失是十分必要的。本文结合建筑内燃气管道抗震分析的研究对高层建筑中燃气供应系统的地震紧急处置系统的建立进行了初步探讨。
通常，地震紧急处置系统，是利用实时监测台网获取的地震动信息和地震破坏程度快速评估结果，经综合决策实施紧急处置措施，以达到减轻地震灾害的目的．高层建筑中燃气供应管道地震紧急处置系统包括地震信息获取、信息传输、综合决策和紧急处置等四个部分。
（1）地震信息获取。在高层建筑中燃气立管上的适当位置(一般在建筑的上部)安装感震器，当感震器受到地震的震动时，能将信号转送到消防控制中心的集中监视器，以便由控制中心采取措施。
（2）信息传输。采用专用通讯信道，实现地震台站、监控中心和紧急处置装置之间数据与指令传输，信息传输可以通过有线或者无线的方式进行传输；
（3）综合决策。根据楼面运动信息，快速判定地震参数和地震影响场，进行震害快速评估。在此基础上，结合工程运行状态信息进行紧急处置措施决策。
（4）紧急处置。基于地震动信息和综合决策结果，根据工程性质的不同，可以采取不同的紧急处置措施，其中包括：a.阈值自动#p#副标题#e#处置：在控制开关内部安装测量震动强度的装置，当地震动大于设定阙值时自动采取关闭或其它处置措施，这种处置方式通常用于城市煤气管网的用户端；b. 外触发自动处置：利用谱烈度计或强震仪获取的地震动数据。当地震动超过设定阙值时自动采取关闭或其它措施。这种处置方式通常用于城市煤气管网的小区接入端和铁路列车动力电源控制；c. 远程指令处置：根据地震参数和地震动强度，经震害快速评估、智能判断，确定处置指令，实施远程操作。
3.2 关键问题
针对具体燃气供应系统建设地震紧急处置系统需要解决的一个关键问题是在全面了解系统各组成部分抗震能力的前提下，合理地确定紧急处置的阈值，即启动处置装置的地震动参数、设施反应和系统功能状态的临界值，如果系统抗震性能较好，则阈值可设得高一些。相反则需给定较低的阈值．科学合理的闭值的确定是保证地震紧急处置系统发挥作用的前提。高层建筑中燃气供应管道紧急处置系统的构成涉及两个关键因素：
（1）小区接入端地震紧急处置阈值影响因素
在小区接入端设置地震紧急处置装置的目的是为了在小区内燃气设施因地震破坏发生燃气泄漏时，将供气阀门关闭，降低火灾、爆炸等次生灾害发生的可能性。小区接人端地震紧急处置阈值是由小区进户管网的抗震性能以及用户群体建筑物的地震易损性决定的，由于建筑物的破坏会直接导致燃气设施损毁，因此，确定小区接人端地震紧急处置阈值时除了关心燃气设施本身抗震能力的强弱，还应综合考虑小区内群体建筑物的抗震性能。小区内抗震性能较差的少数房屋对阙值确定有重要影响。
（2）用户端燃气设施地震紧急自动处置阈值影响因素
地震发生后。即使用户端建筑物没发生倒塌破坏，用户端燃气设施也会由于建筑物楼层地震反应过大而发生晃动、移位、倾倒、滑落、断裂等现象。有可能造成火灾或爆炸事故的发生，可以看出，用户端燃气设施地震紧急自动处置阈值是由用户燃气设备地震反应特性决定的，设备本身结构体系、安装固定方式等对其地震反应特性均有影响。
4 结语
高层建筑中的燃气供应管道作为结构中重要的非结构构件，其抗震性能主要取决予所依附结构的抗震性能及自身构造。目前，针对高层建筑中燃气管道的抗震的特殊性，通常采取定性和经验性的抗震措施来保障。本文主要包括总结了一些有关高层建筑中燃气管道抗震保护措施；对高层建筑中燃气供应管道的地震紧急处置系统的构成及关键技术进行了理论探讨。

参考文献：
[1] 余晨曦, 邵朝臣. 地震对市政管道的破坏及管道的抗震处理[J]. 山西建筑, 2008, 34(34)  
[2] 刘爱文. 管道抗震设计规范有关地震作用的综述[J]. 国际地震动态, 2007 (9)    
[3] 李峰, 朱永智. 不锈钢金属软管在抗震建筑中的应用[J]. 暖通空调, 2007 37(6)