ISO 19901-2:2022
(Main)Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures — Part 2: Seismic design procedures and criteria
Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures — Part 2: Seismic design procedures and criteria
This document contains requirements for defining the seismic design procedures and criteria for offshore structures; guidance on the requirements is included in Annex A. The requirements focus on fixed steel offshore structures and fixed concrete offshore structures. The effects of seismic events on floating structures and partially buoyant structures are briefly discussed. The site-specific assessment of jack-ups in elevated condition is only covered in this document to the extent that the requirements are applicable. Only earthquake-induced ground motions are addressed in detail. Other geologically induced hazards such as liquefaction, slope instability, faults, tsunamis, mud volcanoes and shock waves are mentioned and briefly discussed. The requirements are intended to reduce risks to persons, the environment, and assets to the lowest levels that are reasonably practicable. This intent is achieved by using: a) seismic design procedures which are dependent on the exposure level of the offshore structure and the expected intensity of seismic events; b) a two-level seismic design check in which the structure is designed to the ultimate limit state (ULS) for strength and stiffness and then checked to abnormal environmental events or the abnormal limit state (ALS) to ensure that it meets reserve strength and energy dissipation requirements. Procedures and requirements for a site-specific probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) are addressed for offshore structures in high seismic areas and/or with high exposure levels. However, a thorough explanation of PSHA procedures is not included. Where a simplified design approach is allowed, worldwide offshore maps, which are included in Annex B, show the intensity of ground shaking corresponding to a return period of 1 000 years. In such cases, these maps can be used with corresponding scale factors to determine appropriate seismic actions for the design of a structure, unless more detailed information is available from local code or site-specific study. NOTE For design of fixed steel offshore structures, further specific requirements and recommended values of design parameters (e.g. partial action and resistance factors) are included in ISO 19902, while those for fixed concrete offshore structures are contained in ISO 19903. Seismic requirements for floating structures are contained in ISO 19904, for site-specific assessment of jack-ups and other MOUs in the ISO 19905 series, for arctic structures in ISO 19906 and for topsides structures in ISO 19901‑3.
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en mer — Partie 2: Procédures de conception sismique et critères
Le présent document spécifie les exigences relatives à la définition des procédures et critères de conception parasismique pour les structures en mer; les recommandations concernant les exigences sont indiquées dans l'Annexe A. Les exigences portent sur les structures en mer fixes en acier et en béton. Les effets des événements sismiques sur les structures flottantes et partiellement flottantes sont brièvement décrits. L'évaluation, spécifique au site, des plates-formes auto-élévatrices en situation surélevée est uniquement traitée dans le présent document dans la mesure où les exigences sont applicables. Seuls les mouvements du sol induits par des séismes sont traités en détail. D'autres risques géologiques tels que la liquéfaction, l'instabilité des pentes, les failles, les tsunamis, les volcans de boue et les ondes de choc sont également mentionnés et brièvement décrits. Les exigences sont destinées à réduire les risques encourus par les personnes, l'environnement et les installations au niveau le plus bas qui soit raisonnablement réalisable. Ce résultat est obtenu à l'aide: a) de procédures de conception parasismique qui dépendent du niveau d'exposition de la structure en mer et de l'intensité prévue des événements sismiques; b) d'un contrôle de conception parasismique à deux niveaux, dans lequel la structure est conçue selon l'état limite ultime (ULS) en matière de résistance et de rigidité avant d'être vérifiée par rapport à des événements environnementaux anormaux ou à l'état limite anormal (ALS), afin de garantir qu'elle satisfait aux exigences de réserve de résistance et de dissipation d'énergie. Les procédures et exigences s'appliquant à la réalisation d'une analyse probabiliste de l'aléa sismique (PSHA), spécifique au site, sont exposées pour les structures en mer installées dans des zones à forte activité sismique et/ou fortement exposées. Cependant, les procédures de l'étude PSHA ne sont pas expliquées de manière approfondie. Lorsqu'une approche de conception simplifiée est admise, des cartes des eaux mondiales, incluses dans l'Annexe B, indiquent l'intensité des secousses du sol pour une période de retour de 1 000 ans. Dans de tels cas, ces cartes peuvent être utilisées avec les facteurs d'échelle correspondants pour déterminer les actions sismiques appropriées pour la conception d'une structure, sauf si des informations plus détaillées sont fournies par un code local ou une étude spécifique au site. NOTE Pour la conception des structures en mer fixes en acier, d'autres exigences spécifiques et des valeurs recommandées des paramètres de conception (par exemple: coefficients d'action et de résistance partiels) sont indiquées dans l'ISO 19902, tandis que celles relatives aux structures en mer fixes en béton sont énoncées dans l'ISO 19903. L'ISO 19904 intègre des exigences parasismiques relatives aux structures flottantes, la série ISO 19905 des exigences relatives à l'évaluation spécifique au site de plates-formes auto-élévatrices et autres MOU, l'ISO 19906 des exigences relatives aux structures arctiques et l'ISO 19901‑3 des exigences relatives aux superstructures.
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Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19901-2
Third edition
2022-06
Petroleum and natural gas
industries — Specific requirements
for offshore structures —
Part 2:
Seismic design procedures and
criteria
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques
relatives aux structures en mer —
Partie 2: Procédures de conception sismique et critères
Reference number
© ISO 2022
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms.4
4.1 Symbols . 4
4.2 Abbreviated terms . 6
5 Earthquake hazards .6
6 Seismic design principles and methodology . 7
6.1 Design principles . 7
6.2 Seismic design procedures . 7
6.2.1 General . 7
6.2.2 Extreme level earthquake design. 9
6.2.3 Abnormal level earthquake design . 9
6.3 Spectral acceleration data . 10
6.4 Seismic risk category . 10
6.5 Seismic design requirements . 11
6.6 Site investigation .12
7 Simplified seismic action procedure .12
7.1 Soil classification and spectral shape .12
7.2 Seismic action procedure . 16
8 Detailed seismic action procedure .17
8.1 Site-specific seismic hazard assessment . 17
8.2 Probabilistic seismic hazard analysis . 17
8.3 Deterministic seismic hazard analysis . 20
8.4 Seismic action procedure . 20
8.5 Local site response analyses .23
9 Performance requirements . .24
9.1 ELE performance . 24
9.2 ALE performance. 24
Annex A (informative) Additional information and guidance .25
Annex B (informative) Simplified action procedure spectral accelerations .34
Annex C (informative) Regional information .47
Bibliography .52
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore
structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 7, Offshore structures,
in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC
12, Materials, equipment and offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries,
in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 19901-2:2017), which has been
technically revised.
The main changes are as follows:
— the seismic hazard maps have been updated;
— Clause 3 has been updated.
A list of all parts in the ISO 19901 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
The International Standards on offshore structures prepared by TC 67 (i.e. ISO 19900, ISO 19902,
ISO 19903, ISO 19904 and ISO 19906) address design requirements and assessments of all offshore
structures used by the petroleum and natural gas industries worldwide. Through their application, the
intention is to achieve reliability levels appropriate for manned and unmanned offshore structures,
whatever the type of structure and the nature or combination of the materials used.
Structural integrity is an overall concept comprising models for describing actions, structural analyses,
design or assessment rules, safety elements, workmanship, quality control procedures and national
requirements, all of which are mutually dependent. The modification of one aspect of design or
assessment in isolation can disturb the balance of reliability inherent in the overall concept or structural
system. The implications involved in modifications, therefore, need to be considered in relation to the
overall reliability of all offshore structural systems.
The International Standards on offshore structures prepared by TC 67 are intended to provide a
wide latitude in the choice of structural configurations, materials and techniques without hindering
innovation. Sound engineering judgement is, therefore, necessary in the use of these International
Standards.
The overall concept of structural integrity is described above. Some additional considerations apply for
seismic design. These include the magnitude and probability of seismic events, the use and importance
of the offshore structure, the robustness of the structure under consideration and the allowable damage
due to seismic actions with different probabilities. All of these, and any other relevant information,
need to be considered in relation to the overall reliability of the structure.
Seismic conditions vary widely around the world, and the design criteria depend primarily on
observations of historical seismic events together with consideration of seismotectonics. In many
cases, site-specific seismic hazard assessments will be required to complete the design or assessment
of a structure.
This document is intended to provide general seismic design procedures for different types of offshore
structures, and a framework for the derivation of seismic design criteria. Further requirements are
contained within the general requirements International Standard, ISO 19900, and within the structure-
specific International Standards, ISO 19902, ISO 19903, ISO 19904 and ISO 19906. The consideration of
seismic events in connection with mobile offshore units is addressed in the ISO 19905 series.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 19901-2:2022(E)
Petroleum and natural gas industries — Specific
requirements for offshore structures —
Part 2:
Seismic design procedures and criteria
1 Scope
This document contains requirements for defining the seismic design procedures and criteria for
offshore structures; guidance on the requirements is included in Annex A. The requirements focus on
fixed steel offshore structures and fixed concrete offshore structures. The effects of seismic events on
floating structures and partially buoyant structures are briefly discussed. The site-specific assessment
of jack-ups in elevated condition is only covered in this document to the extent that the requirements
are applicable.
Only earthquake-induced ground motions are addressed in detail. Other geologically induced hazards
such as liquefaction, slope instability, faults, tsunamis, mud volcanoes and shock waves are mentioned
and briefly discussed.
The requirements are intended to reduce risks to persons, the environment, and assets to the lowest
levels that are reasonably practicable. This intent is achieved by using:
a) seismic design procedures which are dependent on the
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19901-2
Troisième édition
2022-06
Industries du pétrole et du gaz
naturel — Exigences spécifiques
relatives aux structures en mer —
Partie 2:
Procédures de conception sismique et
critères
Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for
offshore structures —
Part 2: Seismic design procedures and criteria
Numéro de référence
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Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et termes abrégés .5
4.1 Symboles . 5
4.2 Termes abrégés . 6
5 Aléas associés aux séismes .7
6 Principes et méthodologie de conception parasismique . 7
6.1 Principes de conception . 7
6.2 Procédures de conception parasismique . 8
6.2.1 Généralités . 8
6.2.2 Conception parasismique de niveau extrême . 10
6.2.3 Conception parasismique de niveau anormal . 11
6.3 Données d'accélération spectrale . 11
6.4 Catégorie de risque sismique . 12
6.5 Exigences de conception parasismique . 13
6.6 Reconnaissance de site. 13
7 Procédure d'action sismique simplifiée .14
7.1 Classification des sols et forme spectrale . 14
7.2 Procédure d'action sismique . 18
8 Procédure d'action sismique détaillée .19
8.1 Évaluation de l'aléa sismique spécifique au site . 19
8.2 Analyse probabiliste de l'aléa sismique . 19
8.3 Analyse déterministe de l'aléa sismique . 21
8.4 Procédure d'action sismique . 21
8.5 Analyses de la réponse locale du site . 25
9 Exigences de performance .25
9.1 Performance ELE . 25
9.2 Performance ALE.26
Annexe A (informative) Informations et recommandations supplémentaires .27
Annexe B (informative) Accélérations spectrales de la procédure d'action simplifiée .37
Annexe C (informative) Informations régionales .50
Bibliographie .56
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures
en mer pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 7, Structures en mer,
en collaboration avec le comité technique CEN/TC 12, Matériel, équipement et structures en mer pour les
industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel, du Comité européen de normalisation (CEN)
conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 19901-2:2017), qui a fait l'objet
d'une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— les cartes d'aléas sismiques ont été mises à jour;
— l'Article 3 a été mis à jour.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19901 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Les Normes internationales pour les structures en mer élaborées par le TC 67 (c'est-à-dire l'ISO 19900,
l'ISO 19902, l'ISO 19903, l'ISO 19904 et l'ISO 19906) traitent des exigences de conception et des
évaluations de toutes les structures en mer utilisées par les industries du pétrole et du gaz naturel dans
le monde. À travers leur application, l'intention est de parvenir à des niveaux de fiabilité appropriés
pour les structures en mer habitées et non habitées, quels que soient le type de structure et la nature ou
la combinaison des matériaux utilisés.
L'intégrité structurelle est un concept global comprenant des modèles destinés à décrire des actions,
des analyses structurelles, des règles de conception ou d'évaluation, des éléments de sécurité,
l'exécution des réalisations, des procédures de contrôle de la qualité, et des exigences nationales,
ces divers éléments étant interdépendants. La modification isolée d'un aspect de la conception ou de
l'évaluation peut perturber l'équilibre de la fiabilité inhérent au concept global ou au système structurel.
Les implications relatives aux modifications doivent ainsi être considérées en relation avec la fiabilité
d'ensemble de tous les systèmes structuraux en mer.
Les Normes internationales pour les structures en mer élaborées par le TC 67 sont élaborées pour
permettre un choix étendu de configurations structurelles, de matériaux et de techniques sans
entraver l'innovation. Une solide capacité de jugement en matière d'ingénierie est donc nécessaire pour
l'utilisation de ces Normes internationales.
Le concept global d'intégrité structurelle est décrit ci-dessus. Certains facteurs supplémentaires
doivent être pris en compte pour la conception parasismique. Ceux-ci comprennent la magnitude
et la probabilité des événements sismiques, l'utilisation et l'importance de la structure en mer, la
robustesse de la structure envisagée et les dommages admissibles causés par des actions sismiques
ayant différentes probabilités d'occurrence. Toutes ces informations, ainsi que toute autre information
pertinente, doivent être considérées dans le cadre de la fiabilité globale de la structure.
Les conditions sismiques varient fortement en fonction de la situation géographique et les critères de
conception dépendent principalement des observations d'événements sismiques historiques, ainsi que
du contexte sismotectonique. Dans bien des cas, des études d'évaluation de l'aléa sismique spécifiques
au site seront requises pour réaliser la conception ou l'évaluation d'une structure.
L'objectif du présent document est de fournir des procédures générales de conception parasismique
pour différents types de structures en mer et un cadre pour la détermination des critères de sismicité.
D'autres exigences sont énoncées dans les exigences générales de la Norme internationale ISO 19900 et
dans les Normes internationales spécifiques relatives aux structures ISO 19902, ISO 19903, ISO 19904
et ISO 19906. La prise en compte des événements sismiques dans l'évaluation des unités mobiles en mer
est traitée dans la série ISO 19905.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 19901-2:2022(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences
spécifiques relatives aux structures en mer —
Partie 2:
Procédures de conception sismique et critères
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les exigences relatives à la définition des procédures et critères de
conception parasismique pour les structures en mer; les recommandations concernant les exigences
sont indiquées dans l'Annexe A. Les exigences porten
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.