⑤如果能实行的，考虑应该在一个较大的隧道中装入管线可以使管线与地震导致的地面运动相隔离，或润滑管线增加管和周围的土之间的“滑动量”。最近，美国土木工程协会技术委员会的水资源及下水道委员起草了一封关于生命线地震工程的“公用设备注意信”，递交给给水和污水管要求对于紧急情况的修理程序的准备，而且要求训练在地震情况下人员处变的能力。

　　概述来说，所有的这些消极的地震设计考虑可能在一定质量上减少地下管道受到的损坏。确定将来设计的安全仍然急切的需要定量的和全面的设计指导方针。

　　4 单一化分析途径

　　虽然没有现有的规范规定地震影响下地下管道的设计，但是有一种估计地下的管应变和地面震动导致的曲度的“单一化分析”程序已经存在很长一段时间。基本上，分析时假设管和地面之间没有相对运动。因此，对于上限，可以把地震主应变作为管的应变，把地震主弯曲作为管的弯曲。从另外一个观点来看，它对假定管没有刚性，因此变形与地面完全相同。

　　精确地来说，由于地震的地面摇动引起的最大的场地土应变 和最大的地面弯曲应力？字max，可以表示成

　　其中，vmax和Amax分别是在一个区域地震期间的最大的地面速度和最大的地面加速度；cp和cs分别是压缩波和剪力波在土壤中的传播速度。

　　对于连续管道的分析和设计，管的最大轴应变的上限设计？着p，max，应该是地震的最大地面应变：

　　管的最大的弯曲上限？字p，max，应该是起支配作用的最大地面曲度，即：

　　我们注意按照惯例（非地震的）埋地管道的设计主要受制于平面应力/应变类型的荷载例如内部压力和地面内部环向应力。而对于地震来说，地面应变和弯曲产生纵向应力。现在已经研究环向和纵向应力的组合作用。然而，发现管的轴应变强度的影响相对很小而且管的柔性储备可以忽略。

　　因此，如果一个连续管道系统能符合两种上限标准（应变和曲度），则分析发现管线就可以抵抗地震产生的地面速度和地面加速度少于vmax和Amax。在比较两个标准，指出强烈的震动引起地面应变很可能大于管的失效应力，然而场地的弯曲应力小于管的失效弯曲应力。

　　对于分段管道（图1），除了管段应变和弯曲之外，最大的相对节点位移（两个管段之间的相对运动）就成了重要的设计叁数。如果我们假设严格随地面运动的管道包括刚性片断，则地面两点之间的最大的相对运动将完全起决于管段节点的相对位移及旋转。因此，节点位移的最大上限Up，max及节点旋转？兹p，max，如图2所示，可以记为：

　　其中L是管段长度？着max和？字max分别是地面变形的最大自由度及最大地面自度。

　　如果一个埋地分段管道系统能满足Eqn规定的四种所有上限最大值（管应变和弯曲；结点位移和旋转）。即Eqn（3）到（6）则该管线将偏于保守的安全，因为在现实的情况下，管应变和相对结点位移共同作用对地面施加应力，并且管的弯曲和节点旋转联合共同强加地面的弯曲度。又由于自由场地面应力数量级和弯曲应变的不同，对于埋地分段管线的设计相对节点位移将比节点的相对旋转更为严峻。

　　剩下的问题应该是对于一个特定的基地根据地震的危险和周围土壤介质中波的传播速度来设计场地土的速度和加速度。

　　虽然远没有达到预期目标，但是场地土的运动特性和影响埋地管道的地震危险性分析已经开始研究。一个评估配水系统在地震中的薄弱点的程序已经被用于其他地方。

　　利用保守的假设，“单一化分析”的方法将会为评估一个非常复杂的遭受地震影响的埋地管道系统的安全性给出一个初步的解决方法。

　　参考文献：

　　[1]黄强兵，彭建兵，杨天亮.埋地管道在地震波作用下的抗震性能分析[J].工程勘察，2004（03）.

　　[2]黄忠邦，高海，项忠权.埋地管线在均匀和非均匀土介质中的地震反应[J].天津大学学报，1995（01）.

　　[3]地下管道的抗震设计[J].建筑技术通讯（给水排水），1979（03）.

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