導(dǎo)言：作為寫作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇電氣抗震設(shè)計(jì)，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

引言

盡管當(dāng)前變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防成為趨勢(shì)，還得到了我國(guó)政府有關(guān)部門在政策和資金方面的支持，但是大部分電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理者并不了解電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防的重要性，而國(guó)內(nèi)電氣設(shè)備抗震考核水平偏低，從而導(dǎo)致變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題。所以，本文從變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震研究的現(xiàn)狀入手，對(duì)變電站電氣設(shè)備的抗震設(shè)計(jì)和分級(jí)抗震設(shè)防原則進(jìn)行分析和研究。

1變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則研究的概況

雖然變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則的研究狀況良好，其研究成果和應(yīng)用表現(xiàn)也得到了工作人員和設(shè)計(jì)人員的認(rèn)可和重視，但還是會(huì)受到傳統(tǒng)觀念和管理模式的限制，使得變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防的發(fā)展陷入遲滯，影響了電力系統(tǒng)的正常和安全運(yùn)行，長(zhǎng)此以往不利于變電站電氣設(shè)備抗震能力的提高。為了更好地落實(shí)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則，首先需要對(duì)研究概況進(jìn)行了解，特別是要分析電氣設(shè)備的抗震現(xiàn)狀、抗震級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)、研究意義等，才能為變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

1．1國(guó)內(nèi)外變電站電氣設(shè)備抗震研究的現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)外變電站電氣設(shè)備受到地震危害的狀況較多，其主要原因和具體表現(xiàn)如下。第一，變電站電氣設(shè)備震害與瓷套管主要材料有關(guān)，這種整體呈長(zhǎng)細(xì)狀、重心較高、強(qiáng)度不足的材料容易產(chǎn)生不協(xié)調(diào)變形，從而導(dǎo)致脆性斷裂;高壓電瓷型電氣設(shè)備的固有頻率與地震波的卓越頻率相近，發(fā)生共振時(shí)會(huì)加大設(shè)備破壞率。第二，電氣設(shè)備震害表現(xiàn)多為斷路器瓷套管根部斷裂、避雷器瓷套管底部斷裂、隔離開關(guān)瓷套管根部發(fā)生脆性折斷等。國(guó)內(nèi)外研究人員還結(jié)合實(shí)際情況對(duì)電氣設(shè)備抗震、減隔震技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行研究，但是我國(guó)相關(guān)研究還處于起步階段，與國(guó)外研究成果相比還有較大的差距。

1．2國(guó)內(nèi)外變電站電氣設(shè)備抗震級(jí)別的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

目前許多國(guó)家都對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行了抗震規(guī)范，規(guī)定了抗震等級(jí)和設(shè)防目標(biāo)，但是國(guó)內(nèi)外的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)有所不同，具體的差別包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。一方面，國(guó)外電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防一般按照設(shè)立等級(jí)的方式進(jìn)行，并且結(jié)合國(guó)家實(shí)際情況而有所差別，比如日本只設(shè)立一個(gè)等級(jí)就與國(guó)土面積狹小和地震類型單一的情況有關(guān);美國(guó)IEE693規(guī)范設(shè)立了高、中、低三個(gè)等級(jí)，這是在50年超越概率2%的抗震設(shè)防水準(zhǔn)上進(jìn)行分級(jí)的;另一方面，我國(guó)大部分規(guī)范中以50年超越概率10%為設(shè)防水準(zhǔn)，但是抗震級(jí)別的規(guī)定不統(tǒng)一的情況比較嚴(yán)重，使得簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)程序，節(jié)約生產(chǎn)成本，改善設(shè)備調(diào)用的時(shí)間性的優(yōu)點(diǎn)無(wú)法體現(xiàn)，所以變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防是非常重要的。

1．3變電站電氣設(shè)備抗震研究的意義

人們的生產(chǎn)生活對(duì)于電力的依賴性越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)保證生活質(zhì)量和提高生活水平有著重要意義。一旦強(qiáng)烈的地震對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生消極影響，那么變電站電氣設(shè)備損壞占據(jù)的比例就比較大，威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，所以提高變電站電氣設(shè)備抗震能力是必要的，也是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的可靠保障。由于破壞電力體系會(huì)引發(fā)停水、停電、火災(zāi)、通信中斷等次生問(wèn)題，出現(xiàn)不可避免的經(jīng)濟(jì)損失，提高城市電網(wǎng)體系生命線工程的抗震能力成為研究的重點(diǎn)，也對(duì)我國(guó)城市現(xiàn)代化建設(shè)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則的應(yīng)用

根據(jù)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則研究概況，可以得知國(guó)內(nèi)外電氣設(shè)備抗震水平有差距，相關(guān)的抗震標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也不同，那么就需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)應(yīng)用變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則?；鶎?duì)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則研究的了解，嘗試從變電站電氣設(shè)備抗震設(shè)防分級(jí)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，變電站電氣設(shè)備抗震可靠度，分級(jí)抗震原理與技術(shù)等方面進(jìn)行分析是切實(shí)可行的，總結(jié)出有用的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，才能發(fā)揮分級(jí)抗震設(shè)防的重要作用，提高變電站電氣設(shè)備的抗震能力與水平，逐步完成電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的任務(wù)。

2．1變電站電氣設(shè)備抗震設(shè)防分級(jí)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

為了更好地落實(shí)和應(yīng)用變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則，首先需要設(shè)立并確定好電氣設(shè)備抗震設(shè)防分級(jí)，才能有效保證變電站電氣設(shè)備分級(jí)設(shè)防抗震效果。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》的要求，結(jié)合《電力設(shè)施抗震設(shè)立規(guī)范》的規(guī)定，再通過(guò)對(duì)典型電氣設(shè)備可靠度進(jìn)行分析，可以將電氣設(shè)備的抗震能力分為三級(jí):0．1g及以下為第一級(jí)低等抗震考核水平，對(duì)于220kV及以下電氣設(shè)備在Ⅷ度及以上時(shí)應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì);0．1～0．4g為第二級(jí)中等抗震考核水平，0．4g以上為第三級(jí)高等抗震考核水平。

2．2變電站電氣設(shè)備抗震可靠度的分析

由于變電站電氣設(shè)備經(jīng)常發(fā)生脆性破壞，影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，所以要選擇典型的電氣設(shè)備進(jìn)行抗震可靠度的分析，為變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防提供理論依據(jù)。結(jié)合相關(guān)研究和案例，可以發(fā)現(xiàn)加速度為0．1g時(shí)設(shè)備可靠率可以達(dá)到100%;0．4g時(shí)在20%～40%，電氣設(shè)備為中等破壞程度;0．6g時(shí)降低到10%以下，電氣設(shè)備處于嚴(yán)重破壞程度。根據(jù)普通瓷和高強(qiáng)瓷材料的避雷器與合理開關(guān)抗震度的表現(xiàn)，可以得知高強(qiáng)瓷能夠提高抗震可靠度，保證變電站電氣設(shè)備安全運(yùn)行，對(duì)促進(jìn)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防有著積極作用。

3變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防的應(yīng)對(duì)策略

基于對(duì)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則應(yīng)用表現(xiàn)的了解，為了減少不必要的風(fēng)險(xiǎn)和損失，就要對(duì)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震的應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行研究，保證供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。針對(duì)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震的經(jīng)驗(yàn)，變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)計(jì)的建議進(jìn)行分析，使得相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和措施能夠提高電氣設(shè)備的抗震水平，降低地震災(zāi)害對(duì)變電站電氣設(shè)備的傷害，有效解決了變電站電氣設(shè)備抗震的薄弱環(huán)節(jié)。

3．1變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防的經(jīng)驗(yàn)

我國(guó)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防能力有限，電氣設(shè)備抗震能力不足，所以需要總結(jié)出變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)策，在調(diào)整和改進(jìn)下解決并處理好不足之處和薄弱環(huán)節(jié)。第一，建立電力系統(tǒng)抵抗地震災(zāi)害的數(shù)據(jù)庫(kù)，收集國(guó)內(nèi)外地震災(zāi)害的統(tǒng)計(jì)資料，評(píng)估不同區(qū)域電力系統(tǒng)抗震可靠性和危險(xiǎn)性，健全全國(guó)各地地震應(yīng)急響應(yīng)制度和快速恢復(fù)機(jī)制。第二，研究各個(gè)抗震設(shè)計(jì)方法對(duì)變電站電氣設(shè)備的影響和抗震效果，選擇抗震可靠性好的材料進(jìn)行應(yīng)用。第三，加強(qiáng)設(shè)備瓷套管的強(qiáng)度，采用減震器或者隔震器，保護(hù)好電氣設(shè)備與支承柱的連接。

3．2變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)的建議

除了上述幾個(gè)方面的內(nèi)容，研究變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則還要注意其抗震設(shè)計(jì)，針對(duì)不同類型的電氣設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)上的調(diào)整和改進(jìn)，發(fā)揮電氣設(shè)備的抗震作用和自身優(yōu)勢(shì)。舉例來(lái)說(shuō)，變壓器、開關(guān)柜、蓄電池等浮放設(shè)備，應(yīng)利用拉繩來(lái)加強(qiáng)設(shè)備本體和基礎(chǔ)的連接，才能防止出現(xiàn)滑移，傾倒等震害現(xiàn)象。由此可見(jiàn)，在設(shè)計(jì)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)立時(shí)，研究人員需要對(duì)其材料，環(huán)境等影響因素多加注意和重視。

4結(jié)語(yǔ)

研究變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則是符合國(guó)內(nèi)外電力工程發(fā)展趨勢(shì)，在了解電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則的同時(shí)發(fā)現(xiàn)了相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中的不足之處，并利用有效的抗震設(shè)計(jì)和策略進(jìn)行彌補(bǔ)和調(diào)整，使得變電站電氣設(shè)備抗震設(shè)防分級(jí)得以實(shí)現(xiàn)，為電力行業(yè)和供電企業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。為了配合當(dāng)前階段分級(jí)抗震設(shè)防的趨勢(shì)，滿足人們對(duì)于變電站電氣設(shè)備良好運(yùn)行的要求，才能提高變電站電氣設(shè)備抗震考核水平，保證電氣設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。討論變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則不僅促進(jìn)了相關(guān)問(wèn)題的解決，還為變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防未來(lái)的發(fā)展和創(chuàng)新提供了新思路。

參考文獻(xiàn):

［1］燕妮，韓軍鋒．電氣設(shè)備抗震措施研究［J］．通訊世界，2016(17)．

篇2

1 引言

為確保電子設(shè)備的可靠性，在進(jìn)行力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)前，一般應(yīng)用有限元仿真手段對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證。通過(guò)有限元分析驗(yàn)證的電子設(shè)備，其結(jié)構(gòu)及PCB在環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證一般均不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度破壞及剛度不夠等問(wèn)題。振動(dòng)試驗(yàn)表明當(dāng)前最易出現(xiàn)問(wèn)題的是設(shè)備中的電子元器件。如DIP雙列直插式封裝、BGA球陣列封裝、鉭電容器件管腳由于疲勞而斷裂、焊點(diǎn)脫落等[1]。綜合考慮振動(dòng)失效模式和產(chǎn)品特點(diǎn)、可靠性和成本等因素，電子設(shè)備中往往采用振動(dòng)被動(dòng)控制技術(shù)。其應(yīng)用的振動(dòng)控制的主要技術(shù)有隔振、去諧與去耦、振減振、結(jié)構(gòu)剛化設(shè)計(jì)等[2]。而隨著新型粘彈性（寬溫域、寬頻段、高阻尼）材料的研制成功，用粘彈性高阻尼材料制成的高阻尼減振器在電子設(shè)備上廣泛使用[3]。

文章將以某印制板組件為對(duì)象提出減振措施，從結(jié)構(gòu)剛化設(shè)計(jì)和阻尼減振兩個(gè)方面提出兩個(gè)抗振加固方案；通過(guò)力學(xué)實(shí)驗(yàn)比較措施的有效性，驗(yàn)證器件級(jí)抗振加固的效果，以達(dá)到元器件在電子設(shè)備中能夠得到可靠應(yīng)用的目的。

2 研究對(duì)象介紹

某印制板組件經(jīng)簡(jiǎn)化后，由鋁合金框架、印制板以及4個(gè)螺裝器件組成，如圖1。各零件之間連接均為螺釘緊固連接，印制板的外形尺寸為237mm×160mm×2mm。

圖1 印制板組件示意圖

2.1 方案一（結(jié)構(gòu)剛化設(shè)計(jì)方案）

結(jié)構(gòu)剛化設(shè)計(jì)，是通過(guò)提高結(jié)構(gòu)剛度，達(dá)到提高設(shè)備諧振頻率和提高機(jī)械強(qiáng)度的目的。方案一通過(guò)改變?cè)袖X合金框架樣式，將螺裝器件從原有的安裝在印制電路板上改為安裝在鋁合金框架上，實(shí)現(xiàn)提高結(jié)構(gòu)剛度的目的。

圖2 結(jié)構(gòu)剛化設(shè)計(jì)組件示意圖

2.2 方案二（阻尼減振設(shè)計(jì)方案）

T型阻尼減振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，已廣泛應(yīng)用于多種設(shè)備中。方案二將螺裝器件加裝該減振系統(tǒng)后固定在印制板上，詳圖3。其中阻尼減振器主體部分選用某系列粘彈性阻尼材料制成。該材料是一種高分子聚合物，既有彈性固體性質(zhì)，又表現(xiàn)出粘性流體特性。由于粘彈性材料兼具二者特性，在力的往復(fù)作用下既可以儲(chǔ)存能量又可以耗散能量，起到阻尼減振的作用[4]。

3 減振措施有效性研究

3.1 隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)

測(cè)點(diǎn)位置的確定及傳感器的安裝：將各方案中螺裝器件頂面中心位置和印制板上表面中心位置定義為測(cè)點(diǎn)，并在每個(gè)測(cè)點(diǎn)安裝一個(gè)加速度傳感器，用于測(cè)量該點(diǎn)的加速度響應(yīng)，如圖4所示。對(duì)三種印制板組件方案進(jìn)行相同條件的隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)，得到頻響曲線如圖5。

圖4 測(cè)點(diǎn)安裝示意圖及實(shí)物圖

圖5 螺裝器件測(cè)點(diǎn)頻響曲線圖

圖6 PCB中心區(qū)域測(cè)點(diǎn)頻響曲線圖

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

通過(guò)綜合分析頻響曲線和響應(yīng)數(shù)據(jù)，可以得到以下結(jié)論：

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

3.2.1 從表1可以看出方案二與原方案組件的諧振頻率相同，均在118Hz附近，方案一的的諧振頻率在在178Hz附近，這說(shuō)改變鋁合金框架樣式對(duì)于提高組件諧振頻率比較明顯。而方案二采取的阻尼減振結(jié)構(gòu)措施，僅在螺裝器件處88Hz有尖峰出現(xiàn)，但響應(yīng)峰值仍在118Hz處，并未影響整個(gè)組件的固有頻率。

3.2.2 與原方案相比，方案一器件處均方根加速度降低8%，功率譜密度降低16.4%；PCB中心區(qū)域均方根加速度提高了25.4%，功率譜密度峰值降低9.9%。方案二器件處均方根加速度降低73.5%，功率譜密度降低80.1%；PCB中心區(qū)域均方根加速度提高了6.5%，功率譜密度降低41.3%。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，結(jié)構(gòu)剛性化設(shè)計(jì)能夠提高一階諧振頻率以及響應(yīng)峰值下降，對(duì)于器件處抗振加固能夠起到一定作用。但在寬帶隨機(jī)振動(dòng)中，其它頻段響應(yīng)卻因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性變化而升高，因此整體效果并不明顯。而采用阻尼結(jié)構(gòu)抗振加固措施，器件處均方根加速度下降明顯，其對(duì)功率譜密度峰值也起到了抑制作用，尤其是對(duì)高頻部分作用非常明顯。因此阻尼減振方案可以作為更為有效的抗振加固措施，提高電子設(shè)備中元器件及其組件的抗振性能。

參考文獻(xiàn)

[1]葉松林.航天計(jì)算機(jī)的振動(dòng)分析與減振技術(shù)研究[D].西安電子科技大學(xué).

[2]張?zhí)炝?電子設(shè)備硬振設(shè)計(jì)的模態(tài)與分析成都電子科技大學(xué)碩士論文2007.

篇3

底部框架抗震墻砌體這種結(jié)構(gòu)形式早期多出現(xiàn)在我國(guó)的城市建設(shè)中，由于使用功能的需要，臨街的建筑在底部設(shè)置商店、餐廳、車庫(kù)或銀行等，而上部各層為住宅、辦公室等。這種類型的結(jié)構(gòu)是城市舊城改造和避免商業(yè)過(guò)分集中的較好型式，具有比多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)造價(jià)低和便于施工等優(yōu)點(diǎn)，性價(jià)比較高。

底層框架抗震墻砌體的震害特點(diǎn)

未經(jīng)抗震設(shè)防的底層框架抗震墻砌體，其底層的縱橫墻數(shù)量較少且平面布置不對(duì)稱，而上部砌體則縱橫墻的間距較密，上部砌體的側(cè)移剛度比底層大得多，在強(qiáng)烈地震作用下，由于底層的抗側(cè)力剛度和極限承載能力相對(duì)于第二層薄弱，結(jié)構(gòu)將在底層率先屈服、進(jìn)入彈塑 性狀態(tài)，井將產(chǎn)生變形集中的現(xiàn)象。底層的率先破壞將危及整個(gè)房屋的安全。

我國(guó)近十幾年來(lái)的強(qiáng)烈地震震害表明，這類房屋的地震震害較為普遍，未經(jīng)抗震設(shè)防的 這類房屋的震害特點(diǎn)是：

1.震害多數(shù)發(fā)生在底層，表現(xiàn)為“上輕下重”；

2.底層的震害規(guī)律是：底層的墻體比框架柱重，框架柱又比梁重；

3.房屋上部幾層的破壞狀況與多層磚房砌體相類似，但破壞的程度比房屋的底層輕得多。

1底層框架抗震墻砌體抗震設(shè)計(jì)的基本要求

底層框架抗震墻砌體的底層框架抗震墻和上部砌體部分均具有一定的抗震能力，但這兩部分不同承重和抗側(cè)力體系之間的抗震性能是有差異的，而且其過(guò)渡樓層的受力也比較復(fù)雜。底部框架抗震墻砌體具有上剛下柔，上重下輕的特點(diǎn)，房屋的震害程度與房屋的平面布置和上下墻體的相對(duì)位置，以及上下層的層間側(cè)移剛度比等密切相關(guān)。

1.1“強(qiáng)柱弱梁”原則

底部框架抗震墻砌體框架設(shè)計(jì)遵循的一個(gè)基本原則就是：“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”原則。目的是使框架結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下，塑性鉸先出現(xiàn)在梁端，后出現(xiàn)在柱端。如果框架的任一柱端先出現(xiàn)塑性鉸，可能會(huì)引起同一層其它柱端相繼出現(xiàn)塑性鉸，房屋因此而倒塌。但是底層框架梁因?yàn)橐袚?dān)豎向荷載引起的較大彎矩，截面較大，因而在截面抗彎強(qiáng)度的計(jì)算上滿足“強(qiáng)柱弱梁”的要求很困難，所以在構(gòu)造上特別是箍筋的配置上應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則。

1.2 結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)講究均勻性、整體性

建筑平面布置應(yīng)簡(jiǎn)潔、規(guī)則、對(duì)稱，并盡可能減少上部砌體單元形式。上部砌體縱橫墻均勻?qū)ΨQ布置，沿平面內(nèi)宜對(duì)齊，同一軸線的窗間墻寬度宜均勻。盡可能的將抗震墻對(duì)稱分散布置，使縱橫向抗震墻相連，縱向抗震墻應(yīng)布置在外縱軸線，增強(qiáng)抗傾覆能力，避免出現(xiàn)低矮抗震墻（高寬比小于1），使層間剛度比使得結(jié)構(gòu)的剛度中心與質(zhì)量中心重合，減少地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

1.3 結(jié)構(gòu)立面的均勻性、連續(xù)性

底部框架抗震墻砌體結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)就是“上重下輕”。上部磚房各層建筑功能保持一致，墻體豎向應(yīng)對(duì)稱連續(xù)。對(duì)于出屋面的樓梯間，水箱間由于剛度突變，地震時(shí)容易引起鞭稍效應(yīng)，所以要盡可能地降低層高。只有建筑設(shè)計(jì)做到豎向規(guī)則連續(xù)才能保證豎向強(qiáng)度和剛度的均勻性，避免上部砌體出現(xiàn)薄弱層，減少應(yīng)力集中和變形集中。

2 抗震墻砌體的抗震設(shè)計(jì)

2.1 底層框架抗震墻的設(shè)計(jì)

目前，底層框架抗震墻砌體的底層設(shè)計(jì)歸納起來(lái)存在以下三方面的問(wèn)題：

底層為大商場(chǎng)等有大空間使用要求時(shí)，底層抗震墻（一般為磚墻）設(shè)置得很少，其底層的側(cè)移剛度比縱橫墻較多的第二層小得多。這種結(jié)構(gòu)由于其地震傾覆力矩主要由鋼筋砼框架柱承擔(dān)，使得底層鋼筋砼框架柱的承載能力大為降低，底層成為較薄弱的樓層；在強(qiáng)烈地震作用下底層成為彈塑性變形和破壞集中的樓層，危及整個(gè)房屋的安全。要解決以上問(wèn)題，首先，建筑平面布置時(shí)，應(yīng)考慮在適當(dāng)部位布置一些墻體。其次，采用鋼筋砼抗震墻來(lái)代替砌體抗震墻，一片相同厚度、高度和長(zhǎng)度砼墻的抗側(cè)剛度是砌體墻的好幾倍，既可減少墻面數(shù)又能保證底層的側(cè)移剛度。

底層沿縱向分成幾個(gè)較大空間，一些設(shè)計(jì)方案把分隔橫墻設(shè)計(jì)成為帶構(gòu)造柱、圈梁的砌體，使得底層的橫向與縱向均不能形成完整的框架抗震墻體系。在地震作用下這些分隔墻因側(cè)移剛度大而先開裂，又因其承載能力和變形能力較鋼筋永框架差而破壞嚴(yán)重，并且過(guò)早的退出工作，產(chǎn)生彈塑性內(nèi)力重分布，導(dǎo)致底層框架抗震墻部分破壞嚴(yán)重。因此，結(jié)構(gòu)布置時(shí)必須將底層布置成縱橫向框架抗震墻體系，避免以上問(wèn)題的產(chǎn)生。

2.2 過(guò)渡層的設(shè)計(jì)

抗震墻砌體的二層稱為過(guò)渡層。此層擔(dān)負(fù)著傳遞上部的地震剪力和上部各層地震力對(duì)底層樓蓋的傾覆力矩引起樓層轉(zhuǎn)角對(duì)第二層層間位移的增大，因而此層受力復(fù)雜，也顯得非常重要。對(duì)于底部框架抗震墻砌體，當(dāng)?shù)讓影纯拐鹨?guī)范要求設(shè)置一定數(shù)量的抗震墻后，房屋底部的側(cè)向剛度和水平承載力有較大提高；此時(shí)如果忽略過(guò)渡層墻體的側(cè)向剛度和水平承載力的降低，可能使房屋的過(guò)渡層成為薄弱層；由于過(guò)渡層磚砌體的變形能力較底層相對(duì)較差，因而將降低這種房屋的抗震性能。為避免上述情況發(fā)生，應(yīng)加強(qiáng)過(guò)渡層墻體的抗震構(gòu)造措施。二層構(gòu)造柱配筋較上部同一位置構(gòu)造柱配筋加大一級(jí)，二層構(gòu)造柱下端箍筋適當(dāng)加密，構(gòu)造柱縱向鋼筋錨入底層框架柱、梁內(nèi)40d；除按抗震規(guī)范設(shè)置構(gòu)造柱外，應(yīng)根據(jù)房屋層數(shù)、設(shè)防烈度適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造柱，尤其是在底層有抗震墻的位置，以改善整個(gè)結(jié)構(gòu)傳遞水平力的性能；另在房屋四周外墻，在縱橫墻交接處均宜設(shè)構(gòu)造柱，以增加上部砌體結(jié)構(gòu)與底部鋼筋砼框架抗震墻結(jié)構(gòu)的連接和整體性，避免由于房屋上部及底部材質(zhì)不同，結(jié)構(gòu)的自振頻率不完全一致，在地震作用下因上、下部連接不強(qiáng)而在二層樓面處形成脫接。

3 底部框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

3.1 注重概念設(shè)計(jì)

選擇對(duì)抗震有利的建筑場(chǎng)地，簡(jiǎn)化建筑體型，講究規(guī)則對(duì)稱，質(zhì)量和剛度變化均勻，抗震結(jié)構(gòu)體系合理、明確等是確?？拐鹪O(shè)計(jì)合理的基本設(shè)計(jì)內(nèi)容。同時(shí)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)滿足“小震”不壞“，中震”可修和“大震”不倒的設(shè)防目標(biāo)。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ50011-2001）的第7.1.8條規(guī)定，底部應(yīng)沿縱橫兩方向均勻?qū)ΨQ布置框架-抗震墻體系，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)底部抗震墻應(yīng)是雙向、對(duì)稱布置并縱橫抗震墻相連。由于底部框架墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻屬低矮墻，其抗剪剛度相對(duì)較大，如果布置的墻肢較長(zhǎng)、平面形式復(fù)雜，很容易出現(xiàn)局部剛度過(guò)大，受力過(guò)于集中的現(xiàn)象，甚至經(jīng)常出現(xiàn)只布置極少的剪力墻就滿足上下層抗側(cè)剛度比限值的情況。如果不作處理，則會(huì)造成建筑的剛度中心對(duì)質(zhì)量中心的偏心距較大，地震力作用下會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

底部框墻結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)不宜過(guò)大，一般控制在7.5m左右，并且框架梁上懸墻數(shù)目不應(yīng)超過(guò)一道。首先從使用功能上，底框結(jié)構(gòu)大多為商住樓，該跨度對(duì)應(yīng)上部可分割為兩開間，無(wú)論上部為住宅樓，還是辦公樓，開間尺寸都必須以滿足砌體結(jié)構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的功能。

3.2 嚴(yán)格控制側(cè)移剛度比

現(xiàn)行抗震規(guī)范對(duì)底層框架砌體第二層與底層的側(cè)移剛度比不僅會(huì)影響地震作用下的層間彈性位移，而且對(duì)層間極限剪力系數(shù)分布、薄弱樓層的位置和薄弱樓層的彈塑性變形集中都有很大影響。因此應(yīng)嚴(yán)格的限制側(cè)移剛度比，設(shè)計(jì)中并對(duì)此作控制性驗(yàn)算。這是因?yàn)樵摫戎捣治鼋Y(jié)果表明，當(dāng)>2時(shí)，在強(qiáng)烈地震作用下會(huì)造成薄弱的底層彈塑性變形集中，彈性位移增大，會(huì)加速底層的破壞；但當(dāng)

3.3 結(jié)構(gòu)體系要合理

底部框架砌體的底層或底部?jī)蓪泳鶓?yīng)設(shè)置縱橫向的雙向框架體系，因?yàn)榈撞康牡卣鸺袅Π锤骺箓?cè)力構(gòu)件的剛度分配，在這些結(jié)構(gòu)混用的體系中，砌體比框架的抗側(cè)力剛度大得多，在地震作用下，磚墻先開裂破壞，而磚墻的變形能力較框架要差得多，這樣會(huì)形成磚墻構(gòu)件先退出工作，導(dǎo)致加重半框架或部分框架的破壞。

結(jié)論

底部框架抗震墻砌體上部和底部抗震性能差異較大，由于其結(jié)構(gòu)形式特殊，設(shè)計(jì)不合理將導(dǎo)致地震時(shí)的嚴(yán)重破壞。設(shè)計(jì)房屋的平面規(guī)則對(duì)稱、控制底層和過(guò)度層的剛度比，合理布置底部框架抗震墻磚房的結(jié)構(gòu)體系等，能使底部框架抗震墻磚房具有較大的抗震能力和良好的抗震性能。

參考文獻(xiàn) ：

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Abstract: the bottom frame shear wall masonry building of multistory masonry buildings is a special form in our country; it is a special structural form. Analysis of the improvement of the overall housing anti-seismic ability calculation is very important to doing well this kind of building seismic design.

Key words: bottom frame; shear wall masonry buildings; seismic design; calculation;

中圖分類號(hào)：TU22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）

1、前言

對(duì)城鎮(zhèn)臨街建筑及居民小區(qū)建筑，經(jīng)常要考慮到商業(yè)經(jīng)營(yíng)和辦公的需要，做成底層框架－抗震墻、上部多層砌體房屋，它的優(yōu)點(diǎn)在于房屋的底部可提供較大較靈活的空間做商業(yè)，在上部可蓋空間規(guī)整、不露柱子，造價(jià)低廉的磚混住宅。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在結(jié)構(gòu)豎向體系、結(jié)構(gòu)材料體系、結(jié)構(gòu)剛度等多方面，在豎向存在突變，是一種抗震不利的結(jié)構(gòu)體系，本來(lái)應(yīng)該避免采用。但隨著對(duì)此類結(jié)構(gòu)研究的深入，發(fā)現(xiàn)只要合理的設(shè)計(jì)此種結(jié)構(gòu)，還是能達(dá)到一定抗震性能的。

2、底部框架－抗震墻房屋的震害及其分析

底部框架－抗震墻房屋是由底層或底部?jī)蓪訛榭蚣埽拐饓?，上部為多層磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)成。這類結(jié)構(gòu)的底層或底部?jī)蓪泳哂幸欢ǖ目箓?cè)力剛度和一定承載能力、變形能力以及耗能能力；上部多層磚房具有較大的抗側(cè)力剛度和一定的承載能力，但變形和耗能能力相對(duì)較差。這類結(jié)構(gòu)的整體抗震能力既決定于底部和上部各自的抗震能力，又決定于底部和上部的抗側(cè)力剛度和抗震能力的相互匹配程度，也就是不能存在特別薄弱的樓層。震害調(diào)查和試驗(yàn)研究表明，當(dāng)?shù)讓訜o(wú)抗震墻或抗震墻數(shù)量較少時(shí)，底部框架－抗震墻房屋的震害集中在底層框架部分，且墻比柱重，柱比梁重。

3、底部框架―抗震墻部分地震剪力的分配

水平地震剪力要根據(jù)對(duì)應(yīng)的框架―抗震墻結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的側(cè)向剛度比例，并考慮塑性內(nèi)力重分布來(lái)分配，使其符合多道防線的設(shè)計(jì)原則。

3.1抗震墻

底部框架―抗震墻側(cè)向剛度中，鋼筋混凝土占有相當(dāng)?shù)谋壤?。從控制底部設(shè)置一定數(shù)量的抗震墻和底部的二道防線的設(shè)計(jì)原則考慮，抗震墻作為第一道防線，底部的橫向和縱向地震剪力的設(shè)計(jì)值應(yīng)該全部由該方向的抗震承擔(dān)。地震剪力按各地震墻的側(cè)向剛度比例進(jìn)行分配

3.2框架

在地震作用下，底部抗震墻開裂，抗震墻開裂后將產(chǎn)生塑性內(nèi)力重分布。底部框架作為第二道防線，其抗震性能如何，對(duì)底部框架―抗震墻砌體房屋的整體抗震能力起著很重要的作用。因此，底部框架承擔(dān)的地震剪力設(shè)計(jì)值，可按底部框架和抗震墻的有效側(cè)向剛度比例進(jìn)行分配。有效側(cè)向剛度的取值，框架剛度不折減，鋼筋混凝土抗震墻可乘以折減系數(shù)0.3，磚墻可乘以折減系數(shù)0.2。

4、底部框架托墻梁計(jì)算

底部框架托墻梁的受力狀態(tài)是非常復(fù)雜的。通過(guò)空間有限元分析方法對(duì)該項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行的大量計(jì)算分析工作，總結(jié)了底部框架―抗震墻砌體房屋底部框架托墻梁承擔(dān)豎向荷載的特點(diǎn)和規(guī)律。分析表明，底層框架―抗震墻砌體房屋第一層的框架托墻梁和底部?jī)蓪涌蚣塄D抗震墻砌體房屋第二層的框架托墻梁承擔(dān)豎向荷載的特點(diǎn)和規(guī)律是相同的。在不考慮上部墻體開裂的前提下，底部框架―抗震墻砌體房屋的上部砌體墻未開洞時(shí)，對(duì)于其下部框架托墻梁的墻梁作用是較為明顯的。

4.1 影響底部框架托墻梁承擔(dān)豎向荷載的主要因素

（1）上部砌體部分墻上開洞情況（如跨中開門洞和跨端開門洞等）。

（2）上部砌體部分墻中構(gòu)造柱、圈梁設(shè)置情況（如內(nèi)縱墻與橫墻交接處設(shè)置構(gòu)造柱的不同情況及圈梁的截面尺寸等）。

（3）上部砌體部分層數(shù)

（4）底部框架跨數(shù)

4.2底部框架托墻梁內(nèi)力計(jì)算的基本原則

在靜力設(shè)計(jì)時(shí)，兩端有框架柱落地的托墻梁及其上部的砌體墻可作為墻梁進(jìn)行計(jì)算。抗震設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到實(shí)際地震作用與實(shí)驗(yàn)室條件的差異，“大震”時(shí)梁上墻體嚴(yán)重開裂，若拉結(jié)不良則出平面倒塌，震害十分嚴(yán)重，托墻梁與非抗震的墻梁受力狀態(tài)有所差異，當(dāng)按靜力的方法考慮有框架柱落地的托梁與上部墻體組合作用時(shí)，若計(jì)算系數(shù)不變會(huì)導(dǎo)致不安全，需要依據(jù)開裂的程度調(diào)整計(jì)算參數(shù)。

5、底部框架－抗震墻房屋設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

5.1 結(jié)構(gòu)布置

底部框架－抗震墻房屋的層數(shù)和總高度的限制；房屋抗震橫墻的間距限制，該項(xiàng)限制主要是為了滿足樓蓋對(duì)傳遞水平地震力所需的剛度要求，防止樓板平面出現(xiàn)過(guò)大的變形而不能使各層的地震作用傳到抗震橫墻上。上部砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應(yīng)對(duì)齊或基本對(duì)齊；房屋的底部，應(yīng)沿縱橫兩方向設(shè)置一定數(shù)量的抗震墻，并應(yīng)均勻?qū)ΨQ布置或基本均勻?qū)ΨQ布置。底部框架－抗震墻房屋的框架和抗震墻的抗震等級(jí)，6、7、8度可分別按三、二、一級(jí)采用。

5.2計(jì)算要點(diǎn)

層剛度比的控制，底層框架－抗震墻房屋的縱橫兩個(gè)方向，第二層與底層側(cè)向剛度的比值，6、7度時(shí)不應(yīng)大于2.5，8度時(shí)不應(yīng)大于2.0，且均不應(yīng)小于1.0。控制側(cè)向剛度比，是為了使底部框架－抗震墻磚房的彈性位移反應(yīng)較為均勻，減少在強(qiáng)烈地震作用下的彈塑性變形集中，從而提高整個(gè)房屋的整體抗震能力，防止底部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)大的側(cè)移而導(dǎo)致建筑物嚴(yán)重破壞。另外,側(cè)向剛度比也不應(yīng)小于1.0，即底層的縱、橫向抗震墻也不應(yīng)設(shè)置的過(guò)多，避免底層過(guò)強(qiáng)將薄弱層轉(zhuǎn)移到上部的過(guò)渡層。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員按規(guī)范要求設(shè)置抗震墻后，過(guò)渡層與其下相鄰層的剛度比的上限一般較容易滿足，但下限“均不小于1.0”的要求很難滿足。這一現(xiàn)象在底部密柱、層高較低時(shí)表現(xiàn)得尤為突出。碰到這種情況，有以下方法處理：減少底部抗震墻的數(shù)量；在上層墻體結(jié)構(gòu)中增加構(gòu)造柱（在墻體中部）；將部分剪力墻延伸到過(guò)渡層。

6.結(jié)合一工程實(shí)例就利用軟件計(jì)算中需要注意的問(wèn)題

6.1 底層剪力墻的布置和計(jì)算

（1）剪力墻的布置應(yīng)“均勻、對(duì)稱、周邊、分散”。對(duì)此，《抗震規(guī)范》對(duì)此有詳細(xì)的敘述，除以上原則外，剪力墻的布置還要考慮上面幾層的質(zhì)心位置，使底層縱橫向的剛心盡可能與整棟房屋的質(zhì)心重合。

（2）低矮剪力墻的避免

規(guī)范規(guī)定：高寬比小于1時(shí)，可以僅計(jì)算剪切變形；高寬比不大于4且不小于1時(shí)，應(yīng)同時(shí)計(jì)算彎曲和剪切變形。高寬比大于4時(shí)，等效側(cè)向剛度不考慮。高寬比小于1時(shí)，稱為低矮剪力墻，它的變形和耗能能力很差，破壞形式為剪切破壞（脆性破壞）。所以工程中應(yīng)避免使用，或者應(yīng)利用結(jié)構(gòu)縫將其分開。

（3）剪力墻開洞口

底部框架―抗震墻房屋進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，所布置的抗震墻既要滿足側(cè)移剛度比限值的要求，又要滿足承載力計(jì)算的要求。經(jīng)常遇到承載力驗(yàn)算不滿足，增加抗震墻的數(shù)量或厚度，滿足了承載力驗(yàn)算的要求，但側(cè)移剛度比限值又不滿足了的問(wèn)題，解決的辦法主要是設(shè)置結(jié)構(gòu)洞口，即采用在鋼筋混凝土抗震墻上設(shè)置洞口并采用輕質(zhì)砌塊材料填實(shí)的方法，將抗震墻的剛度降低，在滿足承載力驗(yàn)算的要求的同時(shí)符合側(cè)移剛度比限值的要求。

6.2 底框托梁上的荷載及設(shè)計(jì)

因底框托梁承受上部房屋墻體及樓面的荷載較大，如何處理上部荷載對(duì)托梁的設(shè)計(jì)影響成為關(guān)鍵問(wèn)題。目前，PKPM軟件僅提供了三種方法：

（1）全部作為均布荷載作用，此時(shí)用戶輸入的上部荷載折減系數(shù)為1.0；

（2）近似地將部分荷載作為均布荷載，其余作為集中荷載作用到柱子上。此時(shí)用戶輸入的荷載折減系數(shù)小于1.0；

（3）規(guī)范方法，即考慮墻梁組合作用對(duì)托梁進(jìn)行計(jì)算。實(shí)際設(shè)計(jì)中，一般采用如下規(guī)定：當(dāng)抗震設(shè)防烈度為8度及以上時(shí)，上部荷載不折減，采用方法1，托梁配筋與普通梁一樣按受彎構(gòu)件計(jì)算；當(dāng)設(shè)防烈度為6、7度時(shí)，上部荷載可以考慮折減系數(shù)。當(dāng)輸入的折減系數(shù)不宜太小，一般可輸入0.7～0.9，但不應(yīng)少于四層荷載值。

7、結(jié)語(yǔ)

底部框架－抗震墻結(jié)構(gòu)作為一種經(jīng)濟(jì)有效的結(jié)構(gòu)形式，適應(yīng)我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。盡管其抗震性能不是很好，但只要設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格按照規(guī)范和人們的實(shí)踐和試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，完全能夠滿足人們的需要。

參考文獻(xiàn)：

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中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011－2010；

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中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）06（a）-0123-02

自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2008）和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）（下文簡(jiǎn)稱“新抗規(guī)”）頒布實(shí)施以來(lái)，雖然“新抗規(guī)”與《火力發(fā)電廠土建設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL5022-2012）（下文簡(jiǎn)稱“新土規(guī)”）及《電力設(shè)施抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL50260-2013）（下文簡(jiǎn)稱“新電抗規(guī)”）中建筑設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是一致的，但由于二者對(duì)建筑物重要性分類名稱不太一致和清晰，因此對(duì)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)不易準(zhǔn)確判斷，如將建筑設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)定高了，會(huì)造成工程造價(jià)提高，若將建筑設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)定低了，則會(huì)導(dǎo)致建筑物的不安全甚至破壞，因此，如何準(zhǔn)確判別建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。特別是火力發(fā)電廠中各類建（構(gòu)）筑物繁多，對(duì)于準(zhǔn)確判別建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)顯得更為重要和突出。

1 建（構(gòu)）筑物重要性分類

為了準(zhǔn)確地判別建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，必須首先搞清“新抗規(guī)”和“新土規(guī)”中對(duì)建筑重要性的分類。

“新抗規(guī)”將建筑按其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁類共四個(gè)抗震設(shè)防類別；而“新電抗規(guī)”將火力發(fā)電廠按單機(jī)容量和規(guī)劃容量將電廠分為重要電力設(shè)施和一般電力設(shè)施，各電力設(shè)防中的建筑物分為乙類、丙類、丁類，詳見(jiàn)表1。

表1進(jìn)一步突出了設(shè)防類別劃分中側(cè)重于使用功能的災(zāi)害后果的區(qū)分，并更強(qiáng)調(diào)體現(xiàn)對(duì)人員安全的保障。

2 火力發(fā)電廠中各種建（構(gòu)）筑物的重要性分類

“新電抗規(guī)”中將電力設(shè)施分為重要電力設(shè)施和一般電力設(shè)施，為了更加清晰地說(shuō)明火電廠中建筑（構(gòu)）物在“新土規(guī)”中的類別與“新抗規(guī)”中類別的對(duì)應(yīng)，現(xiàn)將火電廠建（構(gòu)）筑物重要性分類如下，詳見(jiàn)表2。

規(guī)模很小的乙類工業(yè)建筑，當(dāng)采用了抗震性能較好的結(jié)構(gòu)體系時(shí)，允許按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類設(shè)防。

3 建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的劃分

所謂抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是一種衡量對(duì)建筑抗震能力要求高低的綜合尺度，既取決于地震強(qiáng)弱的不同，又取決于使用功能重要性的不同。建筑物按重要性分類明確后，就可準(zhǔn)確地判別建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

建筑抗震設(shè)防就是對(duì)建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，它包括地震作用計(jì)算、抗震承載力計(jì)算和采用抗震措施?？拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)是抗震設(shè)防烈度，在一般情況下采用中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖的地震動(dòng)參數(shù)或與“新抗規(guī)”設(shè)計(jì)基本地震加速度值對(duì)應(yīng)的烈度值，對(duì)按有關(guān)規(guī)定做過(guò)地震安全性評(píng)價(jià)的工程場(chǎng)地，應(yīng)按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)或相應(yīng)的烈度進(jìn)行抗震設(shè)防?，F(xiàn)將各類建筑類別的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)分類如下，詳表3。

4 需要說(shuō)明的幾個(gè)問(wèn)題

（1）由于同樣或相近的建筑，建于Ⅲ、Ⅳ場(chǎng)地時(shí)震害比Ⅰ、Ⅱ類場(chǎng)地震害嚴(yán)重，所以規(guī)范要求提高抗震構(gòu)造措施，但不提高抗震措施中的其它要求，更不不涉及對(duì)地震作用計(jì)算的調(diào)整。當(dāng)建筑場(chǎng)地類別為Ⅲ、Ⅳ類，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15 g和0.30 g，同時(shí)又屬于是甲、乙類建筑物時(shí)，應(yīng)考慮特殊的雙重調(diào)整，宜綜合確定調(diào)整幅度，建議7度（0.15 g）按7.5+1=8.5度，即比8度更高的抗震構(gòu)造措施；對(duì)8度（0.30 g）胺8.5+1=9.5度，即比9度更高的抗震構(gòu)造措施。

（2）火力發(fā)電廠的生產(chǎn)建筑中，其最高抗震設(shè)防類別為乙類建筑，沒(méi)有甲級(jí)建筑，所以表3中未列入。

（3）重要電力設(shè)施中的電氣設(shè)施可按抗震設(shè)防烈度提高1度設(shè)防，但不超過(guò)9度。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50011-2010.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

篇6

城市的功能性和服務(wù)性的基礎(chǔ)是電力能源，隨著城市規(guī)模和城市用電設(shè)備的不斷增加，使得城市對(duì)變電站的需求不斷變化，為了確保城市的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，需要科學(xué)的對(duì)城市變電站進(jìn)行建設(shè)。而一次設(shè)計(jì)是城市變電站的重要內(nèi)容，需要科學(xué)的對(duì)線路和一次設(shè)備進(jìn)行選擇，充分發(fā)揮城市變電站的功能。但是在實(shí)際的城市變電站一次設(shè)計(jì)中，需要科學(xué)的對(duì)變電站的重要內(nèi)容進(jìn)行控制，發(fā)揮城市變電站的功能，促使城市的功能可以得到有效的發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)城市的持續(xù)健康發(fā)展。

1 城市變電站一次設(shè)計(jì)的相關(guān)概述

1.1 城市變電站的重要性

城市變電站是完成城市電力轉(zhuǎn)換和電力配置的重要組成部分，是城市功能性和服務(wù)性實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵部分。而且，隨著城市規(guī)模和城市用電設(shè)備的不斷增多，城市的電氣設(shè)備對(duì)供電電壓和供電質(zhì)量具有更高的要求。為了進(jìn)一步提高城市變電站的安全系數(shù)和安全質(zhì)量，需要進(jìn)一步對(duì)城市變電站的一次設(shè)計(jì)進(jìn)行控制，科學(xué)的對(duì)互感器、母線、一次設(shè)備等進(jìn)行設(shè)計(jì)，發(fā)揮城市變電站的功能性和可靠性，規(guī)避安全隱患，提高城市的功能性和服務(wù)質(zhì)量，推動(dòng)城市的持續(xù)健康發(fā)展。

1.2 城市變電站一次設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

城市變電站在實(shí)際的一次設(shè)計(jì)中，需要科學(xué)的對(duì)主接線、變壓器、高壓配電器等進(jìn)行選擇和布置，發(fā)揮一次設(shè)備和線路的功能。在實(shí)際的城市變電站一次設(shè)計(jì)中，需要嚴(yán)格的遵循國(guó)家的相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量。并滿足城市用戶的基本需求，使得變電站的功能更加靈活、實(shí)用，促使變電站可以為城市的建設(shè)和城市的發(fā)展提供電力基礎(chǔ)，推動(dòng)城市的持續(xù)健康發(fā)展。

2 主接線設(shè)計(jì)與主變壓器選擇問(wèn)題

主接線和變壓器是變電站的重要一次設(shè)計(jì)部分，也是城市變電站一次設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題之一。為此，需要科學(xué)的對(duì)主接線設(shè)計(jì)和主變壓器進(jìn)行選型，確保一次設(shè)計(jì)質(zhì)量，規(guī)避安全隱患，發(fā)揮城市變電站的功能，推動(dòng)城市發(fā)展。

2.1 電氣主接線設(shè)計(jì)問(wèn)題

現(xiàn)階段，城市電氣主接線設(shè)計(jì)，通常采用復(fù)雜的設(shè)計(jì)形式，而這種復(fù)雜的形式，可以使得城市變電站的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行可靠性得到提升。但是受到復(fù)雜的電氣主接線設(shè)計(jì)，使得變電站的維護(hù)和管理較為困難。尤其是維護(hù)過(guò)程中，受到主接線復(fù)雜設(shè)計(jì)的影響，使得主接線的故障檢測(cè)和故障分析較為困難，影響主接線的維護(hù)質(zhì)量。此外，復(fù)雜設(shè)計(jì)還會(huì)導(dǎo)致影響變電站的占地面積增加，維護(hù)成本和建設(shè)成本增加。

針對(duì)電氣主接線的復(fù)雜設(shè)計(jì)，需要科學(xué)的展開電氣主接線的優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)合電氣設(shè)備的特點(diǎn)、負(fù)荷的性質(zhì)、電壓等級(jí)等因素，選擇經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)、設(shè)計(jì)最為簡(jiǎn)單的主接線方式。城市變電站的主接線，針對(duì)220kV變電站可以采用雙母線分段接線、橋線的方式。110kV變電站可以采用線路-變壓器-主接線的形式，35kV變電站可以采用單母線分段接線的形式。優(yōu)化的主接線方式，可以使得線路的復(fù)雜情況得到有效的緩解，使得主接線成本可以有效的降低、提高維護(hù)效率、減少占地面積。

2.2 主變壓的選擇問(wèn)題

主變壓器是變電站的重要部分，是影響變電站的功能性和可靠性的關(guān)鍵因素，這也就使得主變壓器的選擇問(wèn)題成為城市變電站一次設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題之一。在一些城市變電站的一次設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有嚴(yán)格的對(duì)城市主變壓器的總?cè)萘?、占地面積等內(nèi)容進(jìn)行分析，沒(méi)有結(jié)合城市的不同季節(jié)和時(shí)間段的用電情況，導(dǎo)致城市變電站的主變壓器選擇不夠合理，導(dǎo)致空載損耗、負(fù)載損耗使用發(fā)生，甚至不能滿足城市的實(shí)際用電需求，制約城市的持續(xù)健康發(fā)展。

針對(duì)城市變電站主變壓的實(shí)際情況，需要科學(xué)的對(duì)主變壓器進(jìn)行選擇，主變壓器的選擇，需要結(jié)合城市的用電高峰情況與城市的供電情況，從而科學(xué)的對(duì)變壓器的總?cè)萘康葍?nèi)容進(jìn)行選擇。，此外，還需要選擇高阻抗的變壓器，限制電路的短路水平，從而達(dá)到節(jié)電的目的，城市主變壓器的設(shè)計(jì)時(shí)，需要在一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)可以為主變壓器負(fù)擔(dān)70%負(fù)荷，促使城市變電站可以始終處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，規(guī)避停電的風(fēng)險(xiǎn)。

3 高壓配電裝置的布置方式和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題

針對(duì)高壓配電裝置的布置方式和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行分析，并促使其可以得到優(yōu)化設(shè)計(jì)，促使城市變電站的一次設(shè)計(jì)質(zhì)量得到有效的提升。

3.1 配電裝置的布置方式問(wèn)題

一些城市變電站中，由于布置不夠合理，使得布置線路的占地面積較大，導(dǎo)致后期的維護(hù)和檢修的難度增加，導(dǎo)致成本較高，影響后期的配電裝置使用。為此，需要科學(xué)的對(duì)配電裝置的布置方式進(jìn)行選擇，選擇施工難度適中，后期養(yǎng)護(hù)和使用成本低的布置方式，并結(jié)合城市變電站的輸電負(fù)荷等內(nèi)容，對(duì)中型布置、高型布置和半高型布置的方式進(jìn)行選擇，提高配電裝置的布線質(zhì)量。

3.2 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)變電站一次設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，如果變電站的抗震等級(jí)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致城市變電站的質(zhì)量受到地震的影響，導(dǎo)致安全隱患。為此，在實(shí)際的城市變電站一次設(shè)計(jì)中，需要嚴(yán)格的控制抗震設(shè)計(jì)，促使變電站的抗震等級(jí)可以得到有效的提升。

4 斷路器與直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題

斷路器與直流系統(tǒng)同樣是城市變電站中值得注意的問(wèn)題，如果斷路器的設(shè)計(jì)不夠合理，使得變電站的保護(hù)功能不能得到有效的發(fā)揮，導(dǎo)致安全隱患的發(fā)生。而直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，如果不能得到有效的控制，會(huì)導(dǎo)致電力損失和安全隱患。為此，針對(duì)斷路器需要控制斷路器本身導(dǎo)電性和使用壽命等進(jìn)行選擇，促使變電站的斷路器設(shè)計(jì)質(zhì)量可以得到保障。直流系統(tǒng)可以采用單母線分段接線的方式，并合理的對(duì)絕緣監(jiān)測(cè)裝置等進(jìn)行安裝，確保直流系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。

5 結(jié)束語(yǔ)

城市變電站是城市的重要組成部分，是影響城市功能和城市穩(wěn)定的關(guān)鍵。為此，需要科學(xué)的對(duì)城市變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)城市變電站一次設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題分析和解讀，積極推動(dòng)城市變電站的設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平得到提升，充分發(fā)揮城市變電站的功能，積極推動(dòng)城市的持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]任志毅.城市110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)的分析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013，11：304-305.

篇7

從工程建設(shè)角度來(lái)看，土建工程是變電站建設(shè)中必不可少的重要環(huán)節(jié)。而起土建工程涉及到土建、給排水、采暖通風(fēng)、電氣設(shè)備安裝專業(yè)等，它是電氣安裝工程的前提基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量會(huì)直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和效益。因此，研究變電站土建工程建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)是一項(xiàng)賦有現(xiàn)實(shí)意義的課題。

1、土建工程主建筑結(jié)構(gòu)的抗震技術(shù)

對(duì)于土建工程而言，由于主建筑結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性設(shè)計(jì)是尤為重要的。因此，這涉及到主建筑結(jié)構(gòu)抗震問(wèn)題。要確保土建工程中主建筑結(jié)構(gòu)的良好抗震性能，為此要做好以下幾方面的工作：

(1)選址的科學(xué)性：建筑物的抗震能力與場(chǎng)地條件有密切的關(guān)系，場(chǎng)地條件包括地質(zhì)構(gòu)造，地基土質(zhì)和地形，對(duì)建筑物震害有著明顯的影響，變電站建筑物如建在地震斷裂帶及其附近，地震時(shí)最易倒塌，因此，選址時(shí)應(yīng)避開地震帶。

（2）結(jié)構(gòu)選型：應(yīng)根據(jù)建筑物的基本條件來(lái)決定，合理的結(jié)構(gòu)選型，可加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體剛度。同時(shí)，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造連接，是減輕地震災(zāi)害，提高抗震能力的前提條件。結(jié)構(gòu)選型應(yīng)有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的傳力途徑，結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析應(yīng)符合建筑物的實(shí)際情況，結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有多道防線，應(yīng)具有必要的強(qiáng)度和良好的變形能力，避免因部分構(gòu)件失效而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞。

（3）施工組織技術(shù)：在正確選擇站址和地基基礎(chǔ)按抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，施工質(zhì)量成為結(jié)構(gòu)抗震的重要環(huán)節(jié)。目前施工質(zhì)量存在問(wèn)題是多方面的，有的施工單位抗震意識(shí)缺乏，對(duì)工程質(zhì)量要求不嚴(yán)，設(shè)計(jì)意圖不能落實(shí)，不按規(guī)程施工，偷工減料，給工程質(zhì)量帶來(lái)隱患，因此需要加強(qiáng)施工監(jiān)督機(jī)制，完善施工質(zhì)量體系，提高施工隊(duì)伍的素質(zhì)和質(zhì)量意識(shí)。

2、土建工程的地基處理技術(shù)

對(duì)于變電站土建工程而言，地基處理技術(shù)尤為重要，因?yàn)榛A(chǔ)打得牢固與否，處理是否科學(xué)合理，直接影響到后期的其他變電站工程建設(shè)。而土建工程的地基處理，主要包括以下三方面：

（1）建筑基礎(chǔ)的處理：在設(shè)計(jì)前一般會(huì)對(duì)整個(gè)站址進(jìn)行地質(zhì)勘察，設(shè)計(jì)過(guò)程中要選擇其適合的基礎(chǔ)形式。變電站的建筑物基礎(chǔ)形式有兩種：即獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)。在施工過(guò)程中，如果出現(xiàn)基坑（槽）挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高明地的問(wèn)題，就要對(duì)基底土質(zhì)采取觸探實(shí)驗(yàn)的處理措施，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，則可進(jìn)入下一道工序。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示地基承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)就要采取相關(guān)處理措施：①片石墊層：若出現(xiàn)的情況是該處基礎(chǔ)填土區(qū)域填土不深時(shí)，可用M10水泥砂漿和片石砌筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，且開挖至符合設(shè)計(jì)要求的持力層；②擴(kuò)大基礎(chǔ)的底面積處理方法，此處理方法是針對(duì)當(dāng)?shù)鼗休d力與設(shè)計(jì)要求相關(guān)不大時(shí)的情況；③擠密樁處理技術(shù)，該法是針對(duì)于基礎(chǔ)部處于軟弱土層且無(wú)法判斷該土層厚度時(shí)的情況。

（2）圍墻基礎(chǔ)的處理技術(shù)：圍墻分布在變電站的四周，挖土區(qū)的圍墻基礎(chǔ)一般不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題，如果填土區(qū)填土厚度不大時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)圍墻可砌在擋土墻上，這樣可節(jié)約用地。情況相反時(shí)，即填土厚度較大時(shí)，這對(duì)擋土墻設(shè)計(jì)和工藝要求，卻相對(duì)要高，無(wú)疑這會(huì)增大工程造價(jià)。建議設(shè)計(jì)時(shí)采用自然放坡的處理形式，在坡底砌筑不高的擋土墻，一般不宜砌在擋土墻上，這是為了整個(gè)圍墻的美學(xué)效果考慮，處理方法可砌在填土區(qū)域，可用樁基礎(chǔ)或地基梁。

（3）變壓器等基礎(chǔ)的處理技術(shù)：變壓器、構(gòu)支架基礎(chǔ)都屬于獨(dú)立基礎(chǔ)，不同的是其上部的設(shè)備和管線都是相連的，據(jù)此，設(shè)計(jì)處理時(shí)有必要將其沉降控制在允許范圍內(nèi)，其沉降控制范圍要根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行調(diào)控。如果出現(xiàn)基礎(chǔ)不良地基，建議采取片石墊層或其它有效的處理技術(shù)；而如果出現(xiàn)大部分構(gòu)支架基礎(chǔ)處理較深的填土無(wú)時(shí)，建議用樁基礎(chǔ)處理技術(shù)。

3、土建設(shè)計(jì)中的防火防噪技術(shù)

建筑防火防噪問(wèn)題，也是變電站土建工程建設(shè)需考慮的重點(diǎn)內(nèi)容。為此也需要采取相應(yīng)的技術(shù)措施與方法：

（1）土建設(shè)計(jì)中的防火：就變電站建筑物而言，國(guó)家電力防火規(guī)范規(guī)定最低耐火等級(jí)為二級(jí)，火災(zāi)危險(xiǎn)性類別主控制室和繼電器室為戊類，配電室為丙或丁類；建筑物的屋面應(yīng)采用非燃燒體。主控制室、繼電器室、微波載波機(jī)房的墻面可采用較高等級(jí)的難然燒材料及自熄型飾面材料，隔墻、頂棚宜采用非燃燒材料。同時(shí)，建筑物安全疏散出口數(shù)量設(shè)置、防火門等級(jí)要求及其開啟方向等方面的設(shè)計(jì)均應(yīng)滿足規(guī)范要求，且在建筑物內(nèi)還需配置一定數(shù)量的消防器材。變電站的火災(zāi)事故絕大部分是由電氣設(shè)備特別是帶油設(shè)備所引起的，這類火災(zāi)用水撲救的作用不大。電纜是容易燃燒引起火災(zāi)的物體，在站內(nèi)其分布較廣，采用固定滅火設(shè)施來(lái)應(yīng)對(duì)由電纜起火引起的火災(zāi)不太經(jīng)濟(jì)，也不現(xiàn)實(shí)。所以，電纜消防應(yīng)采用的主要措施是分隔及阻燃。變壓器是變電站內(nèi)最重要的設(shè)備，防火要求更高，應(yīng)在設(shè)計(jì)中加以重視。國(guó)家規(guī)范規(guī)定，主變壓器對(duì)主要生產(chǎn)建（構(gòu)）筑物及屋外配電裝置最小防火安全距離要求不得小于10m。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中要嚴(yán)格檢查主變壓器之間、主變壓器與其他充油設(shè)備以及主變壓器與建筑物之間的距離，當(dāng)防火凈距小于規(guī)范要求時(shí)，就應(yīng)在設(shè)置防火隔墻，同時(shí)防火墻的耐火極限需達(dá)到《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定的具體時(shí)限。

（2）土建設(shè)計(jì)中的防噪：變電站內(nèi)的電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，會(huì)影響附近居民的生活。在變電站土建設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到這一點(diǎn)，合理地規(guī)劃布局，優(yōu)化通風(fēng)設(shè)計(jì)，減少噪聲污染。因此，變電站選址時(shí)，在滿足供電規(guī)劃的前提下，可首先考慮把變電站建在背景噪聲比較大、或?qū)υ肼暱梢云鸬骄彌_作用的區(qū)域；其次是優(yōu)化變電站的通風(fēng)設(shè)計(jì)，在進(jìn)風(fēng)口設(shè)置消音設(shè)備，降低噪聲污染。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，變電站土建工程建設(shè)是電氣安裝工程的前提與基礎(chǔ)，其建設(shè)質(zhì)量直接影響到變電站的正常運(yùn)行與維護(hù)。因此，對(duì)土建工程的建設(shè)過(guò)程對(duì)工程容不得半點(diǎn)馬虎，在施工過(guò)程中必須對(duì)各關(guān)鍵技術(shù)加以嚴(yán)格的控制，進(jìn)而提高工程建設(shè)質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)保證電網(wǎng)建設(shè)的高效和安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃海.淺析110kV戶外變電站土建設(shè)計(jì)[J].科技資訊.2009(19).

[2] 巫尚吉.變電站土建設(shè)計(jì)中有關(guān)防火的問(wèn)題[J].企業(yè)科技與發(fā)展.2008(20).

篇8

前言

在汶川及歷屆地震災(zāi)害中，樓梯作為生命通道卻破壞多有發(fā)生，有些甚至斷裂、倒塌。這些引起了我們對(duì)以往樓梯設(shè)計(jì)方法的反思，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]對(duì)其布置、構(gòu)造等亦提出了相應(yīng)的規(guī)范要求，并規(guī)定結(jié)構(gòu)計(jì)算中應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響。余熱發(fā)電主廠房其結(jié)構(gòu)布局一般為框排架結(jié)構(gòu)體系，汽機(jī)間與配電室、集控室等綜合布置，其結(jié)構(gòu)豎向?qū)拥牟贾幂^為雜亂，存在大量的錯(cuò)層現(xiàn)象，受其功能布局限制，樓梯往往布置于框架結(jié)構(gòu)側(cè)邊或轉(zhuǎn)角處，這就導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)在抗震性能方面存在“先天性不良”。分析了余熱項(xiàng)目發(fā)電主廠房樓梯對(duì)整體框排架結(jié)構(gòu)的影響，提出了此類結(jié)構(gòu)樓梯的抗震設(shè)計(jì)建議。

1. 實(shí)例計(jì)算及分析

1.1 樓梯結(jié)構(gòu)對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響

參照工程實(shí)例，用PKPM程序建立框排架結(jié)構(gòu)模型，來(lái)分析樓梯地震作用及其與主體結(jié)構(gòu)之間的相互影響。汽機(jī)間水平向柱子間距為6.0m，垂直向柱子間距電控室跨距為8.0m、汽機(jī)間為3個(gè)5.0m，第一層(電氣間)層高為3.6m，電纜夾層層高為3.4m，集中控制室層高為4.5m，樓梯均為普通板式樓梯?；A(chǔ)頂標(biāo)高為-2.300m，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)防烈度為8度，第二組，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g。計(jì)算中考慮結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱性引起的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，取振型數(shù)為12個(gè)，結(jié)構(gòu)阻尼比為0.005，周期折減系數(shù)取0.80。圖1比較了有樓梯構(gòu)件與沒(méi)有樓梯構(gòu)件下X向和Y向地震樓層位移角?？梢钥闯觯斎霕翘萁Y(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)整個(gè)框架架結(jié)構(gòu)影響較大。

2.2 框架梁、柱內(nèi)力分析

此處僅取邊跨框架進(jìn)行分析，可見(jiàn)考慮了樓梯的空間作用后，在與休息平臺(tái)相連的框架梁中剪力有較大幅度的增加，此例中增加了約116kN；平臺(tái)處下部柱子因承擔(dān)上跑梯段傳來(lái)的軸力，剪力增大幅度較多，此例中增加了近140kN，軸力增加了近2.8倍。在輸入樓梯參與分析之后，由于樓梯結(jié)構(gòu)的空間作用使得樓梯間處的剛度增大，地震作用下水平力將與樓梯板軸力的水平分量相平衡，并且由于樓梯板坡度的緣故，相當(dāng)于形成了一個(gè)斜向支撐，具有更大的剛度而造成內(nèi)力的集中。同時(shí)由于框架柱計(jì)算高度減小，抗側(cè)移剛度增大，承擔(dān)了比未考慮樓梯參與情況下更大的剪力。

2.3 樓梯結(jié)構(gòu)地震作用分析

在地震的反復(fù)作用下，樓梯梯板呈現(xiàn)出反復(fù)受拉、壓的受力狀況，因此地震作用下樓梯梯板受力應(yīng)為一種拉（壓）彎受力構(gòu)件。按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，樓梯只考慮垂直方向荷載將其當(dāng)著一種簡(jiǎn)支構(gòu)件計(jì)算，在此例中樓梯受力彎矩M=37.6kN.m，通過(guò)整體計(jì)算分析其梯板在地震作用狀況下最大軸向力達(dá)到了596kN。設(shè)計(jì)鋼筋采用二級(jí)鋼筋，fy=300N/mm2 ，可以得到不考慮地震作用情況鋼筋用量約為[2] ：As=M/(γs×fy ×h 0)=936mm 2 ；地震荷載作用下鋼筋用量為：As=1987mm2?？梢钥闯銎滗摻钣昧考s常規(guī)設(shè)計(jì)方法用量的2.1倍，說(shuō)明梯段的抗震承載力存在較大的不足，梯段的設(shè)計(jì)需要考慮整體作用效應(yīng)下地震作用的影響。

3. 結(jié)語(yǔ)

由上文分析可以看出，由于樓梯的存在增加了結(jié)構(gòu)的剛度，參與了樓層間水平地震作用的傳遞過(guò)程，對(duì)框排架這種填充墻較少的結(jié)構(gòu)其作用較為明顯，樓梯間處框架梁、柱內(nèi)力和樓梯構(gòu)件內(nèi)力均相應(yīng)增大。因此在樓梯設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將其看作為一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，可以認(rèn)為是結(jié)構(gòu)的一個(gè)局部結(jié)構(gòu)單元，需要結(jié)合震害從概念上加以把握。在此類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)建議可以采用以下措施：

(1)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)通過(guò)建立整體分析模型來(lái)確定結(jié)構(gòu)與樓梯的薄弱部位及受力。

(2)樓梯除應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定構(gòu)件受力與配筋外，建議增強(qiáng)樓梯結(jié)構(gòu)體系概念設(shè)計(jì)。

(3) 樓梯間周圍框架結(jié)構(gòu)受力均影響較大，梯間框架梁、柱建議全(長(zhǎng))高加密箍筋，梯梁在跨中與端部箍筋采取加密構(gòu)造，在設(shè)防烈度較高的建筑中建議全長(zhǎng)加密。梯板增加設(shè)計(jì)厚度并縱向鋼筋采用雙層通長(zhǎng)配筋，角部鋼筋采用比梯板內(nèi)縱筋大一個(gè)級(jí)別的鋼筋，并在板垮1/3處采用類似梁的箍筋構(gòu)造，以增強(qiáng)梯板的面外抗彎能力。

(4)施工須保證梯段的連續(xù)性，施工縫的留設(shè)應(yīng)位于梯板與梁的連接處，不得將其留設(shè)于板跨內(nèi)。

篇9

Abstract: The number of nuclear power plants is the use of a seat or the heat generated by power reactors to generate electricity power facilities, including nuclear grade equipment identification techniques is to verify whether the device meets the design specifications core. In 1998, the state issued a "Code for seismic design of nuclear power plants" in the environmental accreditation, shall be approved by our own test rig equipped with thermal aging, irradiation aging laboratories, laboratory and mechanical vibration aging aging laboratories.

Keywords: nuclear equipment, identification standards, test methods and procedures

中圖分類號(hào)：TK-9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

我國(guó)核級(jí)設(shè)備鑒定工作的發(fā)展概況

為切實(shí)貫徹和落實(shí)國(guó)家積極發(fā)展核電建設(shè)的方針，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了要積極實(shí)現(xiàn)核電站的自主設(shè)計(jì)、設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化能力，關(guān)鍵是核級(jí)設(shè)備的質(zhì)量問(wèn)題，我國(guó)自己應(yīng)經(jīng)具備了熱老化試驗(yàn)臺(tái)、輻照老化實(shí)驗(yàn)室、振動(dòng)老化實(shí)驗(yàn)室以及機(jī)械老化實(shí)驗(yàn)室。另外，還建立了LOCA事故鑒定試驗(yàn)室，分別可以對(duì)核級(jí)設(shè)備進(jìn)行LOCA前和LOCA后的鑒定分析。它是保證核電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。

核級(jí)設(shè)備鑒定的試驗(yàn)狀況

（一）遵循的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)

首先需要進(jìn)行鑒定的設(shè)備為安全相關(guān)的能動(dòng)的機(jī)械設(shè)備（抗震類別為1I）；1E級(jí)的電氣儀控設(shè)備，這些設(shè)備能夠確保核電站中反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力邊界的完整性；反應(yīng)堆能夠安全停堆；防止事故后產(chǎn)生的放射性后果。

1.抗震鑒定試驗(yàn)法規(guī)

GB13625—92也即《核電廠安全系統(tǒng)電氣設(shè)備抗震鑒定》；HAF-J0053《核設(shè)備抗震鑒定試驗(yàn)指南》；IEEE-344《核電站1E級(jí)電氣設(shè)備抗震鑒定導(dǎo)則》。

2.環(huán)境鑒定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

GB12727—91《核電廠安全系統(tǒng)電氣物項(xiàng)的質(zhì)量鑒定》；RCC—E法國(guó)1E級(jí)電氣設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；以及IEEE的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等。目前，我國(guó)抗震鑒定試驗(yàn)設(shè)備包括：閥門、泵、風(fēng)機(jī)、儀控電機(jī)柜、儀表變送器、核級(jí)開關(guān)、1E級(jí)溫度計(jì)、電源、儀表管閥件等。

（二）鑒定試驗(yàn)室的狀況

1.抗震試驗(yàn)臺(tái)

我國(guó)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)共有七臺(tái)。具體分布為，見(jiàn)表1。

2.熱老化實(shí)驗(yàn)室

中國(guó)核動(dòng)力院小型振動(dòng)臺(tái)和北京強(qiáng)度環(huán)境研究所振動(dòng)臺(tái)，其中具體介紹一

下北京北京強(qiáng)度環(huán)境研究所振動(dòng)臺(tái)的性能參數(shù)，如表2所示。

3.LOCA事故試驗(yàn)裝置

LOCA試驗(yàn)室根據(jù)壓水堆核電站建造規(guī)范，針對(duì)反應(yīng)堆安全殼內(nèi)具有核安全等級(jí)要求的設(shè)備和材料，在實(shí)驗(yàn)室條件下，通過(guò)模擬核電站反應(yīng)堆安全殼內(nèi)反應(yīng)堆失水事故工況，進(jìn)行的抗老化功能性鑒定試驗(yàn)。LOCA事故環(huán)境實(shí)驗(yàn)裝置由蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)、蒸汽存儲(chǔ)罐、化學(xué)噴淋系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、自控和儀表系統(tǒng)組成如圖1所示。

NO.1系統(tǒng)：設(shè)計(jì)溫度230℃；設(shè)計(jì)壓力1.3 MPa；小室尺寸Φ1400×2800mm；容積為3.6m3；噴淋溶液PH=9.25，濃度為0.6%NaOH+1.5%H3Bo3；噴淋密度為28.5L/min㎡。

NO.2系統(tǒng)：設(shè)計(jì)溫度200℃；設(shè)計(jì)壓力1.0MPa；小室尺寸Φ600×1020mm；容積為0.3m3。

表1. 國(guó)內(nèi)地震模擬振動(dòng)臺(tái)

表2. 北京強(qiáng)度環(huán)境研究所振動(dòng)臺(tái)性能參數(shù)

圖1. LOCA環(huán)境試驗(yàn)?zāi)M曲線

階段1：樣機(jī)在LOCA爐內(nèi)就位，對(duì)LOCA爐進(jìn)行升溫，是爐內(nèi)的溫度達(dá)到50±10℃，壓力保持在標(biāo)準(zhǔn)的大氣條件容差范圍內(nèi)。

階段2：在階段1的溫度和壓力下保持至少24h。

階段3：對(duì)LOCA爐施加第一個(gè)熱沖擊或稱快速拉峰試驗(yàn)。在30s內(nèi)使?fàn)t內(nèi)的溫度達(dá)到156℃，壓力達(dá)到0.56MPa，持續(xù)12Min，同時(shí)滿足圖1中溫度和壓力的曲線變化。

階段4：將LOCA爐與大氣連通進(jìn)行自然冷卻，直至爐內(nèi)溫度達(dá)到50±10℃，壓力降到標(biāo)準(zhǔn)的大氣條件容差范圍內(nèi)。

階段5：在階段4 的溫度和壓力下保持24h。

階段6：對(duì)LOCA爐施加第二次熱沖擊。30s內(nèi)使?fàn)t內(nèi)溫度達(dá)到156℃，壓力達(dá)到0.56MPa，持續(xù)96h，同時(shí)滿足圖1中溫度和壓力的曲線變化。

階段7：模擬LOCA事故后的熱工環(huán)境，對(duì)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行性能試驗(yàn)，即在事故期間熱動(dòng)力和化學(xué)條件下的性能試驗(yàn)結(jié)束后接著進(jìn)行，使?fàn)t內(nèi)溫度達(dá)到100±5℃，壓力達(dá)到0.2±0.050MPa，相對(duì)濕度大于80%，試驗(yàn)持續(xù)10d。

核級(jí)設(shè)備鑒定的方法和程序

（一）鑒定方法

設(shè)備鑒定是指確保設(shè)備經(jīng)過(guò)一定的要求試驗(yàn)后能夠投入運(yùn)行并且滿足相對(duì)應(yīng)系統(tǒng)性能，保證系統(tǒng)工作的安全性與持久性的一種實(shí)驗(yàn)方法。

（二）鑒定程序

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中圖分類號(hào)：TM727 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2016）007-000-01

一、前言

我國(guó)很多地區(qū)屬于地震多發(fā)區(qū)，在2008年5月12日，我國(guó)四川省汶川縣的地震災(zāi)害等級(jí)達(dá)到8.0級(jí)，相鄰的很多省份都出現(xiàn)了震感。地震對(duì)于電網(wǎng)設(shè)備造成了極大的損害，一些設(shè)備受到毀滅性的破壞，部分發(fā)電機(jī)組無(wú)法運(yùn)行，很多用戶不能正常用電。在此之后的幾年間，我國(guó)又相繼發(fā)生了多起地震災(zāi)害，例如2013年1月30日青海省玉樹藏族自治州發(fā)生5.1級(jí)地震、2013年7月20日四川省雅安市發(fā)生7.0級(jí)地震、2014年2月12日新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)發(fā)生7.3級(jí)地震等，這些地震災(zāi)害都在不同程度對(duì)我國(guó)的電網(wǎng)設(shè)備造成極大的破壞，嚴(yán)重影響人們正常的生產(chǎn)、生活，給社會(huì)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，分析探索地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)電氣設(shè)備受到的影響，同時(shí)按照研究數(shù)據(jù)不斷提升電氣設(shè)備的抗震能力，是現(xiàn)階段我們必須解決的問(wèn)題。

二、電氣設(shè)備易損性分析方法

所謂的易損性指的是可以導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生的事件的敏感度，我們也可以將其稱為脆弱性。如果某一系統(tǒng)自身的易損性大，那么其受到災(zāi)害事件的不利影響也將越大。僅僅在地震災(zāi)害的范圍內(nèi)分析，電氣設(shè)備的易損性就是指不同地震強(qiáng)度破壞的情況下，電氣設(shè)備受到一定程度損害所出現(xiàn)的概率大小。對(duì)于電氣設(shè)備的易損性分析，我們通常采用統(tǒng)計(jì)分析方法、計(jì)算分析方法以及實(shí)驗(yàn)-理論分析方法等三種分析方法。

采用地震災(zāi)害統(tǒng)計(jì)分析方法，是在依據(jù)現(xiàn)實(shí)的信息數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)不同的電氣設(shè)備在不同的地震等級(jí)中受到的損害程度，形成并建立地震等級(jí)和電氣設(shè)備損害概率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，最后總結(jié)出電氣設(shè)備的易損性分析模型或者建立實(shí)用的易損性分析曲線。采用統(tǒng)計(jì)分析的方法，能夠更加的符合宏觀震害結(jié)果，能夠更準(zhǔn)確的運(yùn)用到實(shí)際中，所以，在進(jìn)行電氣設(shè)備易損性分析的過(guò)程中，如果條件允許盡量采用此方法進(jìn)行易損性分析。

計(jì)算分析方法能夠依照非?？煽康睦碚摴降贸龅卣鹆τ绊懴码姎庠O(shè)備構(gòu)件能承受的最大應(yīng)力，同時(shí)將所計(jì)算的最大應(yīng)力和電氣設(shè)備材料的極限應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比，從而計(jì)算出電氣設(shè)備受損的概率值。不過(guò)對(duì)于電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于包含的設(shè)備數(shù)目龐大，需要計(jì)算的構(gòu)件數(shù)量也很多，同時(shí)部分電氣設(shè)備構(gòu)件的材料參數(shù)無(wú)從考究，所以，導(dǎo)致這種方法在實(shí)際應(yīng)用中受到了一定的影響。

實(shí)驗(yàn)-理論分析方法來(lái)研究電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中不同種電氣設(shè)備的抗震性能，確定電氣設(shè)備的易損性曲線，這種方法相對(duì)也較為準(zhǔn)確，不過(guò)所需要研究的電氣設(shè)備數(shù)量龐大、種類繁多，要投入大量的人力、物力，并且需要很長(zhǎng)的研究周期，所以此分析方法在實(shí)際應(yīng)用中也存在一定的制約性。

三、電氣設(shè)備易損性曲線繪制

整個(gè)電力系統(tǒng)的構(gòu)成包含發(fā)電系統(tǒng)、輸電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及配電系統(tǒng)等三部分。對(duì)于工程上的抗震研究通常講重點(diǎn)放在發(fā)電廠、輸電線網(wǎng)絡(luò)以及變電站方面。我國(guó)的電廠數(shù)量要比變電站少很多，一般情況下一個(gè)地區(qū)只需一個(gè)或者幾個(gè)電廠就能滿足用電需求。在輸電線路技術(shù)不斷升級(jí)、改造的過(guò)程中，發(fā)電廠的位置選擇限制性越來(lái)越小，所以，我們可以將電廠建設(shè)于沒(méi)有地震活動(dòng)的地區(qū)，這樣就能很好的避免電廠受到地震災(zāi)害的影響。另一方面，我國(guó)電廠建設(shè)時(shí)對(duì)于抗震性能的標(biāo)準(zhǔn)要求要較變電站建設(shè)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)要求高出許多，電廠自身的抗震等級(jí)高得多，不易受到地震災(zāi)害的嚴(yán)重影響。所以，下面我們重點(diǎn)分析變電站以及輸電線路在地震災(zāi)害中的易損性曲線繪制方法。

（1）要對(duì)所研究系統(tǒng)的基本信息數(shù)據(jù)有較為全面的了解與整理。

（2）把所研究區(qū)域發(fā)生地震時(shí)的烈度圖與所研究的電力設(shè)施位置圖融合在一起，使得兩者統(tǒng)一在一個(gè)圖形布局中。

（3）計(jì)算得出各個(gè)電氣設(shè)備的最大峰值加速度（PGA）。

（4）把所計(jì)算得到的電氣設(shè)備PGA進(jìn)行排序，在大小順序排完以后，依照電氣設(shè)備所在區(qū)域的地震烈度，把整個(gè)圖形劃分為3個(gè)以上區(qū)域。

（5）由數(shù)學(xué)公式計(jì)算得出不同區(qū)間的最大峰值加速度加權(quán)平均值大小。

（6）分別對(duì)不同區(qū)間內(nèi)電氣設(shè)備的損害率進(jìn)行計(jì)算。

（7）把以上所計(jì)算的PGA值和電氣設(shè)備的損壞概率值全部標(biāo)記到坐標(biāo)系之中。

（8）采取非線性回歸的方法對(duì)所得的曲線進(jìn)行回歸分析，得出和實(shí)際最為接近的電氣設(shè)備易損性分析曲線。

四、結(jié)語(yǔ)

按照統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)電氣設(shè)備的易損性進(jìn)行分析，并得出相應(yīng)的易損性曲線，能夠得出電氣設(shè)備在各種地震烈度下更加準(zhǔn)確的損壞概率值，為整個(gè)電力系統(tǒng)的抗震性能分析提供依據(jù)和參考，同時(shí)還能對(duì)電氣設(shè)備的抗震性能設(shè)計(jì)、設(shè)備加固以及震后維修等工作提供數(shù)據(jù)支持，促進(jìn)電力系統(tǒng)的抗震性能進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：