電氣抗震設計精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇電氣抗震設計，期待它們能激發您的靈感。

篇1

1.1設計原則電站所處的地理位置地震烈度為7度，屬中高等烈度，重要一次設備及設施包括發電機、變壓器、封閉母線、220kV設備和GIS出線設備及廠用電設備等，其設計及選型均按7度及以上要求進行，以確保地震災害發生過程中設備的安全以及運行值守人員的人身安全。動力電纜均選用金屬鎧裝型電纜，電纜及電線均穿管敷設以防止地震時被切斷。對于重要一次設備及設施的布置，除滿足相關規程規范要求外，還按滿足地震災害發生情況下人員安全撤離通道的通暢、緊急情況下對相關設施及設備的現場控制操作與處理，以避免、避開二次災害的發生。對于有防震、隔振要求的設施及設備，應注意地震強烈震動對連接件、電氣構件的影響及損毀；對于可能發生諧振的設施及設備，應研究在地震災害發生情況下，如何避免并防止設備、連接件和建筑結構之間發生諧振現象。

1.2設備布置電站廠房為地面式廠房，分主廠房和上副廠房。主要電氣設備布置在上副廠房：隔離變、發電機出口斷路器、負荷開關柜及10．5kV高壓開關柜布置在EL2482．80m高程；0．4kV低壓配電盤及10／0．4kV廠用變布置在EL2490．70m高程；3臺主變及中性點設備布置在上游副2502．00m層的主變室，220kVGIS布置在GIS室（2515．50m）；壩區變電所布置于生態廠房附臺。

1.3安裝工藝質量主要包括設備的就位與固定（如主變壓器的安裝取消鋼輪并固定在基礎上）；型材、板材、鋼結構件、支吊架及管道等的裝配、連接與焊接；設備基礎、電纜橋架、出線構架及桿塔的安裝；電線電纜的敷設與配線連接等；均按滿足地震抗震烈度要求考慮，GIS設備按8度設防。設備的支架、吊架均要求具有足夠的剛度和強度，其與建筑結構有可靠的連接和錨固，使設備在遭遇設防烈度地震影響時不致跌落及損壞。管道、設備、建筑結構間的連接允許二者間有一定的相對變位。如封閉母線每隔25～30m加裝伸縮節，GIS每個間隔主母線加裝波紋管，主變儲油柜采用內置式波紋儲油柜，高壓電纜采用蛇形布置，埋管過混凝土伸縮縫采用套管，接地扁鋼過混凝土伸縮縫處作“Ω”形處理等。主要電氣設施及設備的設計、制造、安裝工藝質量等，均要求確保在地震基本烈度小于7度的地震災害發生過程中，不得發生危及設備本身安全以及危及人身安全的有害變形。

2應急設備的配置及其管理要求

2.1電源

2.1.1交流電源廠用電采用兩級電壓供電，設置10．5kV高壓廠用變壓器作為一級電壓供電設備，設置10．5／0．4kV低壓變壓器作為二級電壓供電設備。受電負荷主要分為：廠房部分負荷、大壩部分負荷和生活區負荷。廠用電源分別從1、3號機發電機母線上引接，設置2臺三相干式廠用變壓器，用共箱母線聯接；另設1臺柴油發電機作為廠房應急電源。從主廠房2號機發電機母線上引接一回電源至壩區用電，另由施工變電站引接一回電源作為壩區及生態廠房的備用電源。從生態機組發電機電壓母線上引出兩回電源，一回至壩區備用、一回至生態廠房廠用電；在1、3號機發電機電壓母線上分別留有引接辦公區及生活區配電變壓器的10．5kV間隔。為防止220kV母線故障引起全廠失電，從施工變電站引接10kV電源接至廠房作為廠用備用電源。綜上，電站廠房與壩區均設置有3個應急電源，在發生全廠性失電或發生地震災害的過程中可隨時向重要設施或設備提供應急電源。

2.1.2直流電源對電站正常情況下的控制操作電源、各類事故情況下的操作應急電源以及全廠流失電時的事故照明應急電源，將進行統籌考慮、統一設置，在發生地震災害時，即使全廠流失電，亦能確保相關設備的應急控制操作及事故照明用電。（1）主廠區重要機電設備的正常控制操作以及各類事故情況下的應急控制操作（含全廠流失電、地震災害等）均采用DC220V工作電源，計算機采用逆變電源供電。廠區在主廠房及開關站內分別各設置1套DC220V／600Ah閥控式鉛酸蓄電池組，容量按事故負荷持續1h計算，滿足設備的操作控制、事故照明、一般事故負荷以及計算機逆變電源的需要；充電浮充電裝置均采用微機型智能高頻開關電源。2套直流電源系統設備互為熱備用。（2）生態小機組廠房重要機電設備的正常控制操作以及各類事故情況下的應急控制操作（含全廠流失電、地震災害等）均采用DC220V工作電源，計算機采用逆變電源供電。在生態小機組廠房內設置1套DC220V／300Ah閥控式鉛酸蓄電池組，容量按事故負荷持續1h計算，滿足生態小機組廠房及壩區設備的操作控制、通信、事故照明、一般事故負荷的需要；充電浮充電裝置均采用微機型智能高頻開關電源。

2.1.3通信應急電源（1）本電站廠內通信設備采用直流－48V電源供電，在通信機房內設置2套微機型智能高頻開關通信電源裝置，2套閥控式鉛酸蓄電池組，雙重化配置設計，互為熱備運行，以提高通信設備供電電源的可靠性，確保地震災害發生過程中向相關通信設備提供應急工作電源、保障有關通信信息的正常發送，全廠流失電情況下可獨立運行4h以上。（2）本電站廠內通信設備計算機維護管理終端工作電源采用逆變器（旁路加逆變，可避免選用UPS而增加投資和維護工作量）輸出的AC220V50Hz不間斷電源供電，由通信機房內的－48V蓄電池提供直流備用電源逆變為AC220V50Hz交流電供電。（3）壩區、生態小機組通信設備采用直流－48供電，由二次直流電源系統經DC／DC轉換后提供，作為事故情況下壩區及生態小機組通信設備的應急工作電源。（4）在生活營地配置1套－48V／100A高頻開關電源和1組－48V／200Ah閥控式密封鉛酸蓄電池。（5）電站綜合信息系統和衛星地面站通信電源由廠家配套提供，并可使用通信逆變電源。

篇2

【關鍵詞】變電建筑物；抗震設計；次生破壞；雙重保護；預防為主；經濟合理；安全可靠；電力安全

0 引言

電力工業是國民經濟的先行工業，它對于促進國民經濟的發展和提高人民的物質文化生活水平起著重要的作用。變電站作為整個電力系統中不可分割的一部分，是實現輸送電力、傳遞能源的關鍵所在。

1 變電建筑物的抗震要求

1.1 變電建筑物的抗震規定

（1）在《電力抗震規范》中，對電力設施的設防標準有明確的規定：

①對于電力設施的電氣設施，當遭受到相當于設防烈度及以下的地震影響時，不受損壞，仍可繼續使用；當遭受到高于設防烈度預估的罕遇地震影響時，不致嚴重損壞，經修理后即可恢復使用。

②對于電力設施的建筑物和構筑物，當遭受到低于本地區設防烈度的多遇地震影響時，不受損壞或不需修理仍可繼續使用；當遭受到相當于本地區設防烈度的地震影響時，可能損壞，但經修理或不需修理仍可繼續使用；當遭受到高于本地區設防烈度預估的罕遇地震影響時，不致倒塌或危害生命或造成使電氣設施不可修復的嚴重破壞。

上兩條的設防標準是考慮到我國目前的國民經濟條件及實際發展水平而制定的。在既保證電力設施遭受地震作用時盡量減少設備損壞和人員傷亡，避免造成電力系統大面積、長時間的停止供電給國民經濟帶來重大損失，又不能因抗震設防標準過高而增加投資太多。其中的“電力設施”包括電氣設施和建、構筑物兩大類。遵照“小震不壞、大震不倒”的指導原則，并考慮到電氣設施的抗震能力和使用要求與建、構筑物有所不同，盡量避免因電力系統無法供電造成國民經濟的巨大損失，對電氣設施的三個水準的設防要求，與建、構筑物的要求配套略有不同。建、構筑物在大震下也要求不致造成電氣設施不可修復的嚴重破壞，這一點是《抗震規范》中沒有的。

（2）電力設施中的建筑物根據其重要性可分為三類，并應符合下列規定：

①重要電力設施中的主要建筑物以及國家生命線工程中的供電建筑物為一類建筑物；

②一般電力設施中的主要建筑物和有連續生產運行設備的建筑物以及公用建筑物、重要材料庫為二類建筑物；

③一類、二類以外的建筑物及次要建筑物等為三類建筑物。

由此可知，對于330kV及以上電壓等級的變電建筑物應劃分為一類建筑物，因而在之后的結構設計中應按照一類建筑物的標準進行結構計算和設計。這一點有別于《抗震規范》中的規定。在《抗震規范》中是根據建筑物使用功能的重要性，把建筑物劃分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設防類別。

（3）《電力抗震規范》中，對地震影響系數的規定與《抗震規范》中亦不同：

計算地震作用的地震影響系數，應根據場地指數、場地特征周期和結構自振周期確定。

（4）場地分類根據場地指數劃分為硬場地、中硬場地、中軟場地和軟場地四類，并符合相應規范的規定。

1.2 電力設施的抗震規定

《電力抗震規范》與《抗震規范》還有一點很大的不同，體現在對電、氣設備的抗震要求上。

由于變電站的功能要求，它不同于普通建筑物的是，當遭受地震時，首要保護的是建筑物內的電氣設備而不是建筑物本體，因此電氣設備的抗震就顯得尤為重要。

電力設施的抗震設計方法分為動力設計法和靜力設計法，并應符合下列規定：

（1）對高壓電器、高壓電瓷、管型母線、封閉母線及串聯補償裝置等構成的電氣設施，應采用動力設計法；

（2）對變壓器、電抗器、旋轉電機、開關柜、控制保護屏、通信設備、蓄電池等構成的電氣設施，可采用靜力設計法。

2 《抗震規范》中有關電氣設備的規定

在《抗震規范》中，沒有對電氣設備進行專門的論述，只是在介紹“非結構構件”時，以“建筑附屬機電設備”的形式進行闡述。建筑結構抗震計算及非結構構件地震作用計算方法，應滿足下列要求：

（1）地震作用計算時，應計入支承于結構構件的建筑構件和建筑附屬機電設備的重力。

（2）對需要采用樓面譜計算的建筑附屬機電設備，宜采用合適的簡化計算模型計入設備和結構的相互作用。

（3）建筑附屬機電設備的體系自振周期大于0.15且其重力超過所在樓層重力的1%，或建筑附屬機電設備的重力超過所在樓層重力的10%時，宜采用樓面反應譜法。其中，與樓板非彈性連接的設備，可直接將設備與樓板作為一個質點計入整個結構的分析中得到設備所受的地震作用。

對于電氣設備常用的計算方法是做出對應于“地面反應譜”的“樓面譜”，即反映支承電氣設備的主體結構體系自身動力特性、電氣設備所在樓層位置和支點數量、結構和電氣設備阻尼特性對地面地震運動的放大作用。當電氣設備的質量較大時或電氣設備的自振特性和主結構體系的某一振型的振動特性相近時，電氣設備還將與主結構的地震反應產生相互影響。一般情況下，可采用簡化方法，即等效側力法計算：同時計入支座間相對位移產生的附加內力。對剛性連接于樓板上的設備，當與樓層并為一個質點參與整個結構的計算分析時，則不必另外用樓面譜進行其地震作用計算。

3 規范中存在的問題

由前面關于兩個規范的敘述內容可知，《抗震規范》和《電力抗震規范》分別對建筑物和電氣設備的抗震設計作了較詳細的規定，《抗震規范》主要側重的是建筑物的抗震問題，而《電力抗震規范》側重的是建筑物內的電氣設備。如果單獨對建筑物或電氣設備進行抗震設計，分別參照相應的規范即可；如果要同時考慮二者的抗震設計，則這兩個規范均未給出有效的方法。

針對這種情況，由于研究目標是建筑物和電氣設備的雙重保護，而上兩個規范均未有這方面的規定，因此在保證滿足規范規定的前提下，筆者認為把二者有機結合起來的新方法更有價值。

4 筆者建議的綜合設計方法

由于隔震技術還未在變電建筑物中有所應用，考慮到隔震方法在電力設施中的應用還不成熟、它的可操作性不強，因此在計算假定時，把隔震層設在底層樓面與地下室柱頂之間，對整個上部結構（包括其內部的電氣設備）進行隔震計算；地下室仍按傳統的抗震方法設計。

由于戶內式變電建筑物中電氣設備的自重較大，超過了所在樓層重力的10%（有時甚至更多）。并且電氣設備與樓板的連接采用螺栓連接，非常牢固，可看作剛性連接。因此，把底層樓面上放置的電氣設備荷載按靜力等效的原則進行簡化是切實可行的，這種簡化之后得到的近似解可以滿足計算精度的要求。

為防止電氣設備在隔震后與結構主體發生共振，把主要設備層的樓面反應譜與結構的地震反應譜相比較，只要設備層樓面反應譜的峰值與結構地震反應譜的峰值錯開，盡可能避免兩者發生共振，則可有效的實現既保護了建筑物又保護了電氣設備，達到雙重保護的目的。

5 結束語

總之，在現代社會中，電力關系到人類社會的各個方面，是現代社會最重要的能源支持。一旦失去了電力，不僅會給人們的日常生活造成各種不便，給社會生活造成很大的影響，給人們造成嚴重的經濟損失，影響整個社會和國民經濟的發展。因此，對于電力系統的安全正常運行是各個國家都非常關注的問題。

【參考文獻】

[1]郭英民.常規110kV變電站的抗震設計[J].河北電力技術，19（3），2000：49-52.

篇3

關鍵詞：元器件；電子設備；抗振加固；設計

1 引言

為確保電子設備的可靠性，在進行力學環境試驗前，一般應用有限元仿真手段對結構進行設計驗證。通過有限元分析驗證的電子設備，其結構及PCB在環境試驗驗證一般均不會出現強度破壞及剛度不夠等問題。振動試驗表明當前最易出現問題的是設備中的電子元器件。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、焊點脫落等[1]。綜合考慮振動失效模式和產品特點、可靠性和成本等因素，電子設備中往往采用振動被動控制技術。其應用的振動控制的主要技術有隔振、去諧與去耦、振減振、結構剛化設計等[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備上廣泛使用[3]。

文章將以某印制板組件為對象提出減振措施，從結構剛化設計和阻尼減振兩個方面提出兩個抗振加固方案；通過力學實驗比較措施的有效性，驗證器件級抗振加固的效果，以達到元器件在電子設備中能夠得到可靠應用的目的。

2 研究對象介紹

某印制板組件經簡化后，由鋁合金框架、印制板以及4個螺裝器件組成，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（結構剛化設計方案）

結構剛化設計，是通過提高結構剛度，達到提高設備諧振頻率和提高機械強度的目的。方案一通過改變原有鋁合金框架樣式，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，實現提高結構剛度的目的。

圖2 結構剛化設計組件示意圖

2.2 方案二（阻尼減振設計方案）

T型阻尼減振器結構簡單、使用方便，已廣泛應用于多種設備中。方案二將螺裝器件加裝該減振系統后固定在印制板上，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，又表現出粘性流體特性。由于粘彈性材料兼具二者特性，在力的往復作用下既可以儲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 隨機振動試驗

測點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點，并在每個測點安裝一個加速度傳感器，用于測量該點的加速度響應，如圖4所示。對三種印制板組件方案進行相同條件的隨機振動試驗，得到頻響曲線如圖5。

圖4 測點安裝示意圖及實物圖

圖5 螺裝器件測點頻響曲線圖

圖6 PCB中心區域測點頻響曲線圖

3.2 實驗結果分析

通過綜合分析頻響曲線和響應數據，可以得到以下結論：

表1 試驗數據統計

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，這說改變鋁合金框架樣式對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構措施，僅在螺裝器件處88Hz有尖峰出現，但響應峰值仍在118Hz處，并未影響整個組件的固有頻率。

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中心區域均方根加速度提高了6.5%，功率譜密度降低41.3%。

4 結束語

綜上所述，結構剛性化設計能夠提高一階諧振頻率以及響應峰值下降，對于器件處抗振加固能夠起到一定作用。但在寬帶隨機振動中，其它頻段響應卻因為結構動態特性變化而升高，因此整體效果并不明顯。而采用阻尼結構抗振加固措施，器件處均方根加速度下降明顯，其對功率譜密度峰值也起到了抑制作用，尤其是對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，提高電子設備中元器件及其組件的抗振性能。

參考文獻

[1]葉松林.航天計算機的振動分析與減振技術研究[D].西安電子科技大學.

[2]張天琳.電子設備硬振設計的模態與分析成都電子科技大學碩士論文2007.

[3]李曉顏，等.某電子設備的阻尼減振設計[J].宇航材料工藝，2013年第1期.

篇4

關鍵詞：砌體結構；抗震設計；設計要點

Abstract: the wenchuan earthquake, and let people have to the seismic design of buildings carry higher requirements for the nip in the bud in the housing design, must according to the requirements of the seismic design houses to function, the article will house masonry structure seismic design is discussed in this paper.

Keywords: masonry structure; Seismic design; Design key points of the

中圖分類號：U452.2+8 文獻標識碼：A文章編號：

目前，我國所的房屋抗震及隔震和消能減震設計技術標準，主要是根據《建筑抗震設計規范》的要求進行核定的。一般來說，石結構房屋的抗震性能比較差，在抗震規范中所限定的石結構房屋的使用范圍也很小。文章主要是針對燒結普通磚、燒結多孔磚、混凝土小型空心砌塊等材料的砌體結構房屋進行討論的。

一、砌體結構抗震的一般規定

（一）房屋總高度、層數

為保證建筑的抗震能力，通過限定房屋的層數和總高度，是較為有效手段之一。

①通常情況下，層數和總高度要那種建筑行業的相關規定來確定。②對橫墻較少的多層砌體房屋，如醫院、教學樓等，在總高度的控制上，要比其他房屋的規定降低3m，在層數上則需要相應減少一層；各層橫墻很少，即同一樓層內開間大于4．2m的房間占該層總面積的40％以上的多層砌體房屋，就需要按照具體情況，對總高度和層數進行適當的調整。③橫墻較少的多層磚砌體住宅樓，如果根據規定采取加強措施，而且能夠滿足抗震承載力要求時，其高度和層數允許就按一般的規定采用。

（二)房屋的層高

普通磚、多孔磚和小砌塊砌體承重房屋的層高，要控制在3．6m之內；底部框架一抗震墻房屋的底部和內框架房屋的層高，則應該控制在4．5m之內。

（三）結構布置

(1)單向板屋蓋時承重方案

如果是單向板樓蓋屋蓋，那就應該盡可能的選用橫墻承重，或者縱橫墻共同承重的方案；縱橫墻的布置需要保持均勻對稱，而且需要保證沿平面內宜對齊，沿豎向應上下連續；在同一軸線上窗間墻寬度，也必須是均勻的。

(2)平立面布置與防震縫

如果房屋的平面和立面布置都是不規則的，也就是出現平面上凹凸曲折、立面上高低錯落時，其震害通常是比較嚴重的；即使平面和立面布置規則，假如質量中心和剛度中心不重合，那也同樣會大大的加重震害。這主要是由兩方面的原因造成的：一方面是因為各部分會產生較大的變形差異，這就很可能在各部分連接處產生較強的應力集中；另一方面是因為質量中心偏離剛度中心，在地震時房屋發生扭轉，進而進一步加劇了地震的破壞作用。對于突出屋面的部分，因為鞭鞘效應這會造成地震作用增大，這就意味這突出部位愈細長，地震作用愈大，而震害一般就會顯得更為嚴重。

所以，在設計中，應該盡可能的保證房屋的平、立面布置規則、對稱，保證房屋的質量分布和剛度變化均勻。在平面布置方面，則應該盡可能的避免墻體局部突出和凹進，如果是L形或槽形，那就必須把轉角交叉部位的墻體拉通，保證水平地震作用，能夠順利的通過貫通的墻體傳到相連的另一側。另外，還要盡可能的避免將大房間布置在單元的兩端。在立面布置方面，則應該盡量應避免局部的突出的現象出現。假如工程的實際情況要求布置局部突出的建筑物，那就需要根據相關的要求采取措施，如在變截面處加強連接，或者可以考慮采用剛度較小的結構并減輕突出部分的結構自重。樓層錯層處墻體往往震害較重，故樓層不宜有錯層，否則應采取特別加強措施。

假如遇到更大的問題，即整個建筑必須不規則布置，那就需要設置防震縫將其分割成若干獨立單元，通過保證每個單元達到規則，保證抗震功能。如果工程出現下列情況之一，就需要及時的設置防震縫：①房屋立面高差在6m以上；②房屋有錯層，且樓板高差較大；③各部分結構的剛度、質量截然不同。防震縫應貫通房屋上部結構，縫兩側應布置墻體。縫寬應根據地震烈度和房屋高度采用50～100mm；基礎可不設防震縫。

(3)抗震橫墻間距

一般來說，矩形平面多層砌體房屋，其橫向的抗力問題較突出，這就需要抗震橫墻要有夠強的承載力，同時也需要樓蓋必須具有傳遞地震力給橫墻的水平剛度。所以，在設計中為了滿足樓蓋對傳遞水平地震力所需的剛度要求，房屋抗震橫墻的間距，必須要得到很好的控制，以便報抗震設計的科學性和可行性。

二、多層砌體結構房屋的地震作用及地震作用效應

（一)水平地震作用計算

普通的砌體結構房屋，只要求進行水平地震作用下的抗震計算，也就是分別沿房屋的兩個主軸方向進行，保證每個方向的水平地震作用，能夠全部由該方向的墻體承受，即橫向和縱向分別進行驗算。在設計中，包括多層砌體房屋、底部框架房屋和多排柱內框架房屋，在內的砌體房屋，應該選擇底部剪力法計算水平地震作用。

一般而言，多層砌體房屋水平地震作用時的計算簡圖，與框架結構時的圖大致相當。這是一個結構單元的計算簡圖，不是一個開間的計算簡圖；結構抗震分析時應取整個建筑物作為計算單元，有防震縫時取整個防震縫區段作為計算單元。下圖中

各質點的計算高度H，通常可以取樓蓋上皮至結構底部的距離。結構底部位置，則需要按照下列原則確定：①如果沒有地下室，而且基礎埋深較小，那就需要取基礎頂面；基礎埋深較大時，取室外地坪下0．5ITI；②如果有整體剛度很大的全地下室，那就需要取地下室頂板上皮；③當地下室整體剛度較小或半地下室時，取地下室室內地坪。上圖中集中于各質點的重力荷載代表值Gt，其實際上是上下各半層的墻、計算單元各層樓面梁板、柱等自重標準值和各可變荷載組合值之和。

（二)底部剪力法

這種方法必須要先計算總水平地震作用標準值FEk，也就是底部剪力，然后再分配給各層。

FEk＝α1Geq式中：α1是相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數，如果所設計的是多層內框架磚房和多層砌體房屋、底部框架，那就應該取水平地震影響系數最大值αmax，當單質點時取重力荷載代表值G1時，多質點時就必須要取各質點重力荷載代表值之和的85％。

（三)樓層地震剪力在本層各墻體間的分配

在把各樓層的地震剪力Vi求出后，可以把Vi在本層墻體間進行分配，接著按照各墻體分得的水平地震剪力驗算截面抗震承載力。大量實踐表明，在多層砌體房屋中，樓蓋水平構件對樓層地震剪力在本層各墻體間的分配，有著至關重要的影響。根據樓蓋水平剛度的不同，分別按以下方法分配。

(1)橫向水平地震剪力的分配

如果是剛性樓蓋，那現澆和裝配整體式鋼筋混凝土樓(屋)蓋，水平剛度將會很大。這種剛性樓蓋的樓層，層間各橫墻所承受的水平地震剪力與其剛度成比例，或者說，樓層的地震剪力，是根據各橫墻的剛度比例分配給各橫墻。這就決定了設計過程中，需要先討論層間各橫墻的抗側移剛度。

(2)縱向水平地震剪力的分配

內外縱墻主要承受由縱向水平地震作用求得的樓層縱向地震剪力。一般會因為縱向墻體的間距比較小，而樓(屋)蓋水平剛度較大，所以，在進行樓層縱向地震剪力向各縱墻分配的過程中，需要根據剛性樓蓋的規律來進行合理的設計和施工。由于縱墻往往較長，通常可以按縱墻凈截面面積與全部縱墻總凈截面面積的比值進行分配。

三、墻體截面抗震承載力驗算

砌體房屋的砌體構件抗震承載力驗算，一般表現為砌體墻的截面抗震受剪驗算，當然，底部框架房屋和多排柱內框架房屋的框架部分另當別論。砌體墻的截面抗震受剪驗算式，與前面的式頗相似，也是砌體墻剪力V與受剪抗力相比較；不過現在的砌體墻剪力V是地震作用引起的，即墻段分得的剪力；對多層砌體房屋，不考慮風荷載與地震作用效應的組合，現在的受剪抗力是抗震受剪抗力。在砌體的抗震抗剪強度設計值的選擇上，設計人員需要從多個角度去探討，比如說從砌體沿階梯形截面破壞的抗震抗剪強度設計值，也就是按照各類砌體沿階梯形截面破壞的抗震抗剪強度取設計值。

四、結語

對于砌體結構房屋抗震設計而言，需要設計人員根據砌體建筑的特點和當地抗震的需要，結合樓高的限制，在設計的過程中，嚴格按照規定進行設計，同時需要對設計的要點進行充分的探究，保證設計的可行性。

參考文獻：

1 熊立紅，杜修力，陸鳴等．5．12汶川地震中多層房屋典型震害規律研究[J]．北京工業大學學報，2008年11期

2 高小旺,王菁,肖偉等．底層框架抗震墻磚房第二層與底層側移剛度比的合理取值[J]．工程抗震，1998年03期

3 鄭山鎖，楊勇．底部兩層框架-抗震墻磚房抗震能力的分析方法與設計控制[J]．工業建筑，2002年03期

篇5

關鍵詞：新抗震規范；發電廠主廠房；土建結構設計；應用分析

中圖分類號：TM62文獻標識碼： A

引 言

自2010年國家對新規范進行修改以來，土建結構設計面臨著許多新的挑戰，眾多專家也迫切的需要對電力土建技術進行研究和開發。通過對舊規范進行修訂，也標志著國內的土建標準正在逐漸開始拉近與世界先進的規范標準之間的距離。施工技術和土建設計需要滿足大容量機組火電廠更加嚴格、更新、更高的需求。其修改過程對國際慣例以及國際的發展趨勢進行了參照，修改后涵蓋內容更廣，安全水平更高。尤其是對執行強制性條文的把握上十分明顯。新版行業標準的修訂會遵循新抗震規范允許對行業有特殊要求的工業建筑按專門行業規定執行這一原則，并根據一些在電廠使用的特殊設計工藝，對一些條文的修改會與國家的抗震規范條文有所區別，但是要嚴格執行涉及到結構安全的重要強制性標準，并且有針對性的制定相關的規定限制。新規范中新增了結構抗震分析、抗震變形驗算、樓層地震剪力控制和不規則建筑結構的概念設計等的相關規定，并對抗震措施設計要求進行了改進。針對諸如大容量、高參數機組廠房此類的電廠主廠房排架結構復雜的結構體系在改進過程中新出現的問題，為確保結構設計能夠達到規定的安全標準，需要深入的對抗震設計理論進行研究。

1 結構概念設計原則

概念設計是在進行結構設計的同時，將廠房的結構總體地震反應放在考慮的第一位，然后根據結構的破壞過程以及破壞機制對地震設計準則進行靈活地運用。新抗震規范中新增對結構概念設計的強制性要求，并且對限制指標進行了具體要求，使嚴重不規則、特別不規則以及不規則程度的區分標準更加明確。根據這一衡量標準，應根據豎向和平面不規則、荷載不均勻分布等框排架結構在電廠主廠房實際應用過程中存在的一些超標情況，提出與之相對應的條件對其進行限值。設計人員在對結構進行設計時，需要對優化結構布置有足夠的重視，在盡可能對工藝設計要求進行滿足的同時，要對布置進行調整，為滿足結構布置比較規則的要求，要對斷面、層高進行優化，并對結構構件以及抗側力構件進行均勻布置，最大程度地使結構布置中存在錯層、短柱和薄弱層的現象得到減少或避免。所以在規定中還需要限值下列幾個方面：

（1）若框架在由于工藝布置受到限值的情況下而使用錯層結構，則對其采取的抗震措施需要嚴格進行。同時在 8、9 度區以及 7 度Ⅲ、Ⅳ類場地時，不應將錯層結構用在該鋼筋混凝土框架相鄰跨上。

（2）宜在樓層或接近樓層的地方布置行車荷載作用點。

（3）鋼梁與混凝土樓板之間應在結構分析需要考慮到樓板的剛度并且樓板梁采用鋼梁時有可靠的連接。

（4）宜在樓層處梁高范圍內布置框架與排架跨的聯結點。在 8、9 度區以及7度Ⅲ、Ⅳ類場地時，不應在層間設置。

（5）應力求在沿豎直方向布置各層框架梁的過程中使各層間剛度的差異盡可能的減少，以防止薄弱層的形成。

（6）宜考慮將水平支撐設置在相鄰的樓層或盡可能地讓其他料斗或者煤倉的重心與支承點所在的樓層處靠近，以讓地震作用得到傳遞，并且應使相應的樓層在水平方向具有足夠的剛度。

2 發電廠合理的支撐布置形式

一般采用鋼框架一中心支撐體系或者混凝土框架一抗震強墻（支撐）體系搭建高烈度區大機組發電廠的主廠房，有支撐結構承擔地震引起的水平荷載。由于為了配合工作量的減少以及工藝布置的要求，結構往往被工藝專業要求將支撐布置減少甚至對布置于廠房兩端的支撐進行嚴格限制。這樣會造成地震作用因主廠房的支撐過于集中的布置而集中于某幾個支座上。從實際上來講，如果能夠均勻的沿著縱向對支撐進行布置，雖然主廠房的總地震反應會增大、剛度會增大，但是支座反力在地震作用下卻會減小得十分明顯。對支撐進行合理的布置，能夠使整體承載能力以及整體結構剛度分布得更加均勻，使剛度在各軸線側向之間相互接近。對結構動力特性的差異在兩個主軸方向的差異進行減小，并對汽機廠房外側柱列的縱向剛度進行加強：宜在荷載較大的柱間布置支撐，對上下貫通。結構自振周期會隨著整體結構的剛度的增加而減少，同時也會增大結構的地震反應。在不改變支撐在鋼框架一支體系中的布置方式以及數量的情況下，若要使地震反應得到減小，可通過對支撐截面面積進行減小以讓結構的剛度得到減少的方式來解決。所以并不是支撐的截面越大抗震反應越好，如果要既具有一定的經濟性又能夠滿足結構安全，就需要通過精確的計算要求進行合理的選擇。

3 抗震構造的改進

因為工藝對發電廠主廠房有很高的要求，同時各個廠房都具有其本身獨特的優缺點導致結構整體較為復雜，導致主廠房的開間尺寸、荷載以及結構跨度較大，由此也就增大了與之相應的梁柱的斷面。這就使電廠主廠房比民用建筑在抗震規范條文的執行上要困難許多，并且有時在執行過程中也不是十分適合實際情況。結合一系列的試驗分析以及震駭的經驗，并采取措施對一些相對薄弱的環節進行了加強。平面布置在主廠房中要力求有規則、整齊合理、簡單、質量和剛度均勻對稱、受力明確。應在局剛度中心比較近的位置設置質量大的設備，不適合在結構單元的邊緣布置質量大的跨間，較長的懸臂結構要盡量減少使用，并且較重的設備不適合布置在懸臂結構上。

（1）新型技術以及新型材料的使用，有相對充裕的資金投入到新建建筑當中，在重要的設備以及重要的結構中，韌性、可焊性以及延性較好的專用鋼筋應被優先使用到鋼筋混凝土當中。布置工藝應與主廠房的豎向布置緊密結合起來，并盡可能低位布置相關的設備。并且為了就愛你各地主廠房的重心和高度，要對結構的自重以及工藝荷載進行適當的降低。要才采用減少廠區挖方的階梯式布置形式，并對地形進行充分的利用，對廠區進行豎向布置。

（2）只有廠房的整體性得到了保證才能夠讓結構在經過大震之后不倒不塌，這就需要對支撐體系進行加強。首先要保證有齊備的支撐系統，使天窗架以及支撐柱間的抗震能力同時得到加強。其次屋面板的連續整體性也需要得到保證。

（3）應在設計中采用質量較輕的輕質墻板作為主廠房的圍護，若砌體維護必須使用，則要加強在原有規范基礎上的連接構造措施。

（4）在對汽機房屋面板的設計過程中，三個點焊接也十分重要，要減小端柱間的相對變形，并對端柱間的整體剛度進行加強，同時對該類型面板的焊接構造也要十分明確。

（5）建筑物的平面布置力求方正簡潔，一些曲折凹凸的變化要盡量避免，空間和平面剛度要盡可能的保證均勻，盡量讓剛度中心與房屋的質量中心接近或留有一定的重合。

4 結束語

綜上，通過對發電廠主廠房土建結構進行一系列的抗震改造，相較于以前已經有了相當的進步，通過對一系列的理論的分析以及研究，大機組廠房面臨的新問題都得到了進一步的解決，抗震措施已經變得經濟有效。對設計標準的制定來講，對比新老規范，并開展具有代表性的實驗會讓其可行性得到顯著的提高。從行業發展的現狀進行預測和判斷，未來主廠房設計的基本規定將是三維空間分析，鋼結構在主廠房中的應用將更加廣泛，在高地震區尤為顯著。

參考文獻

[1]康靈果．大型火力發電廠少墻型鋼混凝土框架主廠房抗震性能試驗與設計方法研究．西安建筑科技大學．2009．

[2]中華人民共和國國家標準《．建筑抗震設計規范）GB50011-2010．