电气抗震设计汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇电气抗震设计范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

0 引言

电力工业是国民经济的先行工业，它对于促进国民经济的发展和提高人民的物质文化生活水平起着重要的作用。变电站作为整个电力系统中不可分割的一部分，是实现输送电力、传递能源的关键所在。

1 变电建筑物的抗震要求

1.1 变电建筑物的抗震规定

（1）在《电力抗震规范》中，对电力设施的设防标准有明确的规定：

①对于电力设施的电气设施，当遭受到相当于设防烈度及以下的地震影响时，不受损坏，仍可继续使用；当遭受到高于设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致严重损坏，经修理后即可恢复使用。

②对于电力设施的建筑物和构筑物，当遭受到低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，不受损坏或不需修理仍可继续使用；当遭受到相当于本地区设防烈度的地震影响时，可能损坏，但经修理或不需修理仍可继续使用；当遭受到高于本地区设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或危害生命或造成使电气设施不可修复的严重破坏。

上两条的设防标准是考虑到我国目前的国民经济条件及实际发展水平而制定的。在既保证电力设施遭受地震作用时尽量减少设备损坏和人员伤亡，避免造成电力系统大面积、长时间的停止供电给国民经济带来重大损失，又不能因抗震设防标准过高而增加投资太多。其中的“电力设施”包括电气设施和建、构筑物两大类。遵照“小震不坏、大震不倒”的指导原则，并考虑到电气设施的抗震能力和使用要求与建、构筑物有所不同，尽量避免因电力系统无法供电造成国民经济的巨大损失，对电气设施的三个水准的设防要求，与建、构筑物的要求配套略有不同。建、构筑物在大震下也要求不致造成电气设施不可修复的严重破坏，这一点是《抗震规范》中没有的。

（2）电力设施中的建筑物根据其重要性可分为三类，并应符合下列规定：

①重要电力设施中的主要建筑物以及国家生命线工程中的供电建筑物为一类建筑物；

②一般电力设施中的主要建筑物和有连续生产运行设备的建筑物以及公用建筑物、重要材料库为二类建筑物；

③一类、二类以外的建筑物及次要建筑物等为三类建筑物。

由此可知，对于330kV及以上电压等级的变电建筑物应划分为一类建筑物，因而在之后的结构设计中应按照一类建筑物的标准进行结构计算和设计。这一点有别于《抗震规范》中的规定。在《抗震规范》中是根据建筑物使用功能的重要性，把建筑物划分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。

（3）《电力抗震规范》中，对地震影响系数的规定与《抗震规范》中亦不同：

计算地震作用的地震影响系数，应根据场地指数、场地特征周期和结构自振周期确定。

（4）场地分类根据场地指数划分为硬场地、中硬场地、中软场地和软场地四类，并符合相应规范的规定。

1.2 电力设施的抗震规定

《电力抗震规范》与《抗震规范》还有一点很大的不同，体现在对电、气设备的抗震要求上。

由于变电站的功能要求，它不同于普通建筑物的是，当遭受地震时，首要保护的是建筑物内的电气设备而不是建筑物本体，因此电气设备的抗震就显得尤为重要。

电力设施的抗震设计方法分为动力设计法和静力设计法，并应符合下列规定：

（1）对高压电器、高压电瓷、管型母线、封闭母线及串联补偿装置等构成的电气设施，应采用动力设计法；

（2）对变压器、电抗器、旋转电机、开关柜、控制保护屏、通信设备、蓄电池等构成的电气设施，可采用静力设计法。

2 《抗震规范》中有关电气设备的规定

在《抗震规范》中，没有对电气设备进行专门的论述，只是在介绍“非结构构件”时，以“建筑附属机电设备”的形式进行阐述。建筑结构抗震计算及非结构构件地震作用计算方法，应满足下列要求：

（1）地震作用计算时，应计入支承于结构构件的建筑构件和建筑附属机电设备的重力。

（2）对需要采用楼面谱计算的建筑附属机电设备，宜采用合适的简化计算模型计入设备和结构的相互作用。

（3）建筑附属机电设备的体系自振周期大于0.15且其重力超过所在楼层重力的1%，或建筑附属机电设备的重力超过所在楼层重力的10%时，宜采用楼面反应谱法。其中，与楼板非弹性连接的设备，可直接将设备与楼板作为一个质点计入整个结构的分析中得到设备所受的地震作用。

对于电气设备常用的计算方法是做出对应于“地面反应谱”的“楼面谱”，即反映支承电气设备的主体结构体系自身动力特性、电气设备所在楼层位置和支点数量、结构和电气设备阻尼特性对地面地震运动的放大作用。当电气设备的质量较大时或电气设备的自振特性和主结构体系的某一振型的振动特性相近时，电气设备还将与主结构的地震反应产生相互影响。一般情况下，可采用简化方法，即等效侧力法计算：同时计入支座间相对位移产生的附加内力。对刚性连接于楼板上的设备，当与楼层并为一个质点参与整个结构的计算分析时，则不必另外用楼面谱进行其地震作用计算。

3 规范中存在的问题

由前面关于两个规范的叙述内容可知，《抗震规范》和《电力抗震规范》分别对建筑物和电气设备的抗震设计作了较详细的规定，《抗震规范》主要侧重的是建筑物的抗震问题，而《电力抗震规范》侧重的是建筑物内的电气设备。如果单独对建筑物或电气设备进行抗震设计，分别参照相应的规范即可；如果要同时考虑二者的抗震设计，则这两个规范均未给出有效的方法。

针对这种情况，由于研究目标是建筑物和电气设备的双重保护，而上两个规范均未有这方面的规定，因此在保证满足规范规定的前提下，笔者认为把二者有机结合起来的新方法更有价值。

4 笔者建议的综合设计方法

由于隔震技术还未在变电建筑物中有所应用，考虑到隔震方法在电力设施中的应用还不成熟、它的可操作性不强，因此在计算假定时，把隔震层设在底层楼面与地下室柱顶之间，对整个上部结构（包括其内部的电气设备）进行隔震计算；地下室仍按传统的抗震方法设计。

由于户内式变电建筑物中电气设备的自重较大，超过了所在楼层重力的10%（有时甚至更多）。并且电气设备与楼板的连接采用螺栓连接，非常牢固，可看作刚性连接。因此，把底层楼面上放置的电气设备荷载按静力等效的原则进行简化是切实可行的，这种简化之后得到的近似解可以满足计算精度的要求。

为防止电气设备在隔震后与结构主体发生共振，把主要设备层的楼面反应谱与结构的地震反应谱相比较，只要设备层楼面反应谱的峰值与结构地震反应谱的峰值错开，尽可能避免两者发生共振，则可有效的实现既保护了建筑物又保护了电气设备，达到双重保护的目的。

5 结束语

总之，在现代社会中，电力关系到人类社会的各个方面，是现代社会最重要的能源支持。一旦失去了电力，不仅会给人们的日常生活造成各种不便，给社会生活造成很大的影响，给人们造成严重的经济损失，影响整个社会和国民经济的发展。因此，对于电力系统的安全正常运行是各个国家都非常关注的问题。

【参考文献】

篇（2）

引言

砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点，多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑，通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区，多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质，变形能力小，导致房屋的抗震性能较差；因此改善砌体结构延性，提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。

1.地震震害情况

房屋倒塌：当房屋墙体特别是底层墙体整体抗震强度不足时易造成房屋整体倒塌 当房屋局部或上层墙体抗震强度不足时或当个别部位构件间连接强度不足时易造成局部倒塌

墙体开裂破坏，墙角破坏：墙体裂缝形式主要是水平裂缝，斜裂缝，交叉裂缝和竖向裂缝。墙体出现斜裂缝主要是抗剪强度不足。墙角为纵横墙的交汇点，地震作用下其应力状态复杂，因而其破坏形态多种多样。

纵横墙连接破坏：一般是因为施工时纵横墙没有很好地咬槎，加之地震时两个方向的地震作用造成破坏。

楼梯间破坏：主要是墙体破坏，而楼梯本身很少破坏

楼盖与屋盖破坏：主要是由于楼板支承长度不足，引起局部倒塌或是其下部的支承墙体破坏倒塌引起楼屋盖倒塌

附属构件的破坏：主要是由于这些构件与建筑物本身连接较差等原因在地震时造成大量破坏。

在抗震设计时体现以预防为主的设计思想，达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标。对于建设工程只有在抗震设防，抗震设计和施工质量这三方面都符合要求，才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。现在就多层砖混房屋抗震设计方面，简要提出几点建议：

科学布局建筑平面和立面及合理防震缝的设置

建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中，建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则，结构质量中心与刚度中心相一致。房屋的平立面布置宜规则，对称。房屋的质量分布和刚度变化宜均匀，楼层不宜错层。房屋的防震缝可按实际需要设置。当房屋体型复杂不设防震缝时，应选用符合实际的结构计算模型进行较精细的抗震分析。采取措施提高抗震能力 当设置防震缝时，应将房屋分成规则的结构单元。留有足够的宽度，使两侧的上部结构完全分开。将体型复杂，平面特别不规则的建筑布局分割成几个相对规则的独立单元。

3、砌体房屋的总层数及总高度，房屋高宽比的限制

随着房屋高度的增加，地震作用也将增大，因而房屋的破坏将加重。震害调查表明，房屋的破坏程度随层数的增多而加重。基于砌体材料的脆性性能和震害经验，限制其层数和高度。现行建筑抗震设计规范（GB50011—2011）对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定。多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值,即高宽比，不应超过《建筑抗震设计规范》的要求。随着房屋高宽比的增大 地震作用效应将增大 由整体弯曲在墙体中产生的附加应力也将增大 房屋的破坏将加重。

4、增强砌体房屋的刚度及整体性

房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系，其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点，是较理想的抗震构件，不但可消除滑移、散落问题，增加房屋的整体性，增大楼板的刚度，而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽，因作为以剪切变形为主的砌体结构，层间变形是可控制的。因此，采现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法，在适当的部位增设构造柱，并配置些构造钢筋，也能达到增强结构整体性的作用；另外，设置配筋圈梁可限制散落问题，增强空间刚度，提高结构整体稳定性，从而提高房屋的抗震性能。

5、合理布置纵墙和横墙，控制墙段局部尺寸，确定墙体的主要承重体系

多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体，结构布置应优先选用横墙承重和纵横墙共同承重的方案。纵横墙的布置应均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低。墙体布置时，应尽量采用纵墙贯通的平面布置，当纵墙不能贯通布置时，可在纵横墙交接处采取加强措施，也可在纵、横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱，并适当加强构造配筋；必要时还可以每隔一定高度放置水平拉结构筋以加强房屋整体性，防止纵、横墙交接处被拉开。当墙体的局部尺寸不当，有时仅造成局部破坏。虽然不影响房屋的整体安全，但事实上它往往降低了房屋总的承载能力。因此，不但应从结构布置上要求墙均匀分布，而且个别墙垛也不能过小。

6、适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度

历次震害表明，多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积大小及砂浆强度等级高低成正比，提高墙体面积、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震能力，是减轻震害的有效途径之一。

7、有效设置房屋圈梁和构造柱，在合理位置的墙段内设置水平钢筋

多次震害调查表明，圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施，可提高房屋的抗震能力，减轻震害。其加强房屋的整体性：由于圈梁的约束作用，减小了墙体出平面倒塌的危险性，使纵横墙能保持为一个整体的箱形结构，充分发挥各片墙体的平面内抗剪强度，有效抵御来自任何方向的水平地震作用。圈梁作为楼盖的边缘构件，提高了楼盖的水平刚度，同时箍住楼屋盖。圈梁增强楼盖的整体性限制墙体斜裂缝的开展和延伸，使墙体裂缝仅在两道圈梁之间的墙段发生，墙体抗剪强度得以充分发挥。为了提高墙体的抗震能力，可在抗震力不够的承重墙段内配置水平钢筋，使地震力由砌体及水平钢筋共同承担。

8、对地基和基础设计的要求

同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土上，同一结构单元宜采用同一类型的基础。基础底面宜埋置在同一标高上，否则应设置基础圈梁，并应按台阶逐步放坡。高差不宜有过大的突变在软弱地基上的房屋。应在外墙及所有承重墙下增设基础圈梁，以加强抵抗不均匀沉陷和增强房屋基础部分的整体性。

篇（3）

底部框架抗震墙砌体这种结构形式早期多出现在我国的城市建设中，由于使用功能的需要，临街的建筑在底部设置商店、餐厅、车库或银行等，而上部各层为住宅、办公室等。这种类型的结构是城市旧城改造和避免商业过分集中的较好型式，具有比多层钢筋混凝土框架结构造价低和便于施工等优点，性价比较高。

底层框架抗震墙砌体的震害特点

未经抗震设防的底层框架抗震墙砌体，其底层的纵横墙数量较少且平面布置不对称，而上部砌体则纵横墙的间距较密，上部砌体的侧移刚度比底层大得多，在强烈地震作用下，由于底层的抗侧力刚度和极限承载能力相对于第二层薄弱，结构将在底层率先屈服、进入弹塑 性状态，井将产生变形集中的现象。底层的率先破坏将危及整个房屋的安全。

我国近十几年来的强烈地震震害表明，这类房屋的地震震害较为普遍，未经抗震设防的 这类房屋的震害特点是：

1.震害多数发生在底层，表现为“上轻下重”；

2.底层的震害规律是：底层的墙体比框架柱重，框架柱又比梁重；

3.房屋上部几层的破坏状况与多层砖房砌体相类似，但破坏的程度比房屋的底层轻得多。

1底层框架抗震墙砌体抗震设计的基本要求

底层框架抗震墙砌体的底层框架抗震墙和上部砌体部分均具有一定的抗震能力，但这两部分不同承重和抗侧力体系之间的抗震性能是有差异的，而且其过渡楼层的受力也比较复杂。底部框架抗震墙砌体具有上刚下柔，上重下轻的特点，房屋的震害程度与房屋的平面布置和上下墙体的相对位置，以及上下层的层间侧移刚度比等密切相关。

1.1“强柱弱梁”原则

底部框架抗震墙砌体框架设计遵循的一个基本原则就是：“强柱弱梁”、“强节点弱构件”原则。目的是使框架结构在强烈地震作用下，塑性铰先出现在梁端，后出现在柱端。如果框架的任一柱端先出现塑性铰，可能会引起同一层其它柱端相继出现塑性铰，房屋因此而倒塌。但是底层框架梁因为要承担竖向荷载引起的较大弯矩，截面较大，因而在截面抗弯强度的计算上满足“强柱弱梁”的要求很困难，所以在构造上特别是箍筋的配置上应尽量实现“强柱弱梁”的设计原则。

1.2 结构平面设计讲究均匀性、整体性

建筑平面布置应简洁、规则、对称，并尽可能减少上部砌体单元形式。上部砌体纵横墙均匀对称布置，沿平面内宜对齐，同一轴线的窗间墙宽度宜均匀。尽可能的将抗震墙对称分散布置，使纵横向抗震墙相连，纵向抗震墙应布置在外纵轴线，增强抗倾覆能力，避免出现低矮抗震墙（高宽比小于1），使层间刚度比使得结构的刚度中心与质量中心重合，减少地震作用下结构产生的扭转效应。

1.3 结构立面的均匀性、连续性

底部框架抗震墙砌体结构的显著特点就是“上重下轻”。上部砖房各层建筑功能保持一致，墙体竖向应对称连续。对于出屋面的楼梯间，水箱间由于刚度突变，地震时容易引起鞭稍效应，所以要尽可能地降低层高。只有建筑设计做到竖向规则连续才能保证竖向强度和刚度的均匀性，避免上部砌体出现薄弱层，减少应力集中和变形集中。

2 抗震墙砌体的抗震设计

2.1 底层框架抗震墙的设计

目前，底层框架抗震墙砌体的底层设计归纳起来存在以下三方面的问题：

底层为大商场等有大空间使用要求时，底层抗震墙（一般为砖墙）设置得很少，其底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层小得多。这种结构由于其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担，使得底层钢筋砼框架柱的承载能力大为降低，底层成为较薄弱的楼层；在强烈地震作用下底层成为弹塑性变形和破坏集中的楼层，危及整个房屋的安全。要解决以上问题，首先，建筑平面布置时，应考虑在适当部位布置一些墙体。其次，采用钢筋砼抗震墙来代替砌体抗震墙，一片相同厚度、高度和长度砼墙的抗侧刚度是砌体墙的好几倍，既可减少墙面数又能保证底层的侧移刚度。

底层沿纵向分成几个较大空间，一些设计方案把分隔横墙设计成为带构造柱、圈梁的砌体，使得底层的横向与纵向均不能形成完整的框架抗震墙体系。在地震作用下这些分隔墙因侧移刚度大而先开裂，又因其承载能力和变形能力较钢筋永框架差而破坏严重，并且过早的退出工作，产生弹塑性内力重分布，导致底层框架抗震墙部分破坏严重。因此，结构布置时必须将底层布置成纵横向框架抗震墙体系，避免以上问题的产生。

2.2 过渡层的设计

抗震墙砌体的二层称为过渡层。此层担负着传递上部的地震剪力和上部各层地震力对底层楼盖的倾覆力矩引起楼层转角对第二层层间位移的增大，因而此层受力复杂，也显得非常重要。对于底部框架抗震墙砌体，当底层按抗震规范要求设置一定数量的抗震墙后，房屋底部的侧向刚度和水平承载力有较大提高；此时如果忽略过渡层墙体的侧向刚度和水平承载力的降低，可能使房屋的过渡层成为薄弱层；由于过渡层砖砌体的变形能力较底层相对较差，因而将降低这种房屋的抗震性能。为避免上述情况发生，应加强过渡层墙体的抗震构造措施。二层构造柱配筋较上部同一位置构造柱配筋加大一级，二层构造柱下端箍筋适当加密，构造柱纵向钢筋锚入底层框架柱、梁内40d；除按抗震规范设置构造柱外，应根据房屋层数、设防烈度适当增设构造柱，尤其是在底层有抗震墙的位置，以改善整个结构传递水平力的性能；另在房屋四周外墙，在纵横墙交接处均宜设构造柱，以增加上部砌体结构与底部钢筋砼框架抗震墙结构的连接和整体性，避免由于房屋上部及底部材质不同，结构的自振频率不完全一致，在地震作用下因上、下部连接不强而在二层楼面处形成脱接。

3 底部框架结构抗震设计中应注意的问题

3.1 注重概念设计

选择对抗震有利的建筑场地，简化建筑体型，讲究规则对称，质量和刚度变化均匀，抗震结构体系合理、明确等是确保抗震设计合理的基本设计内容。同时抗震设计应满足“小震”不坏“，中震”可修和“大震”不倒的设防目标。《建筑抗震设计规范》（GBJ50011-2001）的第7.1.8条规定，底部应沿纵横两方向均匀对称布置框架-抗震墙体系，并重点强调底部抗震墙应是双向、对称布置并纵横抗震墙相连。由于底部框架墙结构中的剪力墙属低矮墙，其抗剪刚度相对较大，如果布置的墙肢较长、平面形式复杂，很容易出现局部刚度过大，受力过于集中的现象，甚至经常出现只布置极少的剪力墙就满足上下层抗侧刚度比限值的情况。如果不作处理，则会造成建筑的刚度中心对质量中心的偏心距较大，地震力作用下会对结构产生扭转效应。

底部框墙结构的柱网不宜过大，一般控制在7.5m左右，并且框架梁上悬墙数目不应超过一道。首先从使用功能上，底框结构大多为商住楼，该跨度对应上部可分割为两开间，无论上部为住宅楼，还是办公楼，开间尺寸都必须以满足砌体结构所能实现的功能。

3.2 严格控制侧移刚度比

现行抗震规范对底层框架砌体第二层与底层的侧移刚度比不仅会影响地震作用下的层间弹性位移，而且对层间极限剪力系数分布、薄弱楼层的位置和薄弱楼层的弹塑性变形集中都有很大影响。因此应严格的限制侧移刚度比，设计中并对此作控制性验算。这是因为该比值分析结果表明，当>2时，在强烈地震作用下会造成薄弱的底层弹塑性变形集中，弹性位移增大，会加速底层的破坏；但当

3.3 结构体系要合理

底部框架砌体的底层或底部两层均应设置纵横向的双向框架体系，因为底部的地震剪力按各抗侧力构件的刚度分配，在这些结构混用的体系中，砌体比框架的抗侧力刚度大得多，在地震作用下，砖墙先开裂破坏，而砖墙的变形能力较框架要差得多，这样会形成砖墙构件先退出工作，导致加重半框架或部分框架的破坏。

结论

底部框架抗震墙砌体上部和底部抗震性能差异较大，由于其结构形式特殊，设计不合理将导致地震时的严重破坏。设计房屋的平面规则对称、控制底层和过度层的刚度比，合理布置底部框架抗震墙砖房的结构体系等，能使底部框架抗震墙砖房具有较大的抗震能力和良好的抗震性能。

参考文献 ：

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中图分类号：TM62文献标识码： A

引 言

自2010年国家对新规范进行修改以来，土建结构设计面临着许多新的挑战，众多专家也迫切的需要对电力土建技术进行研究和开发。通过对旧规范进行修订，也标志着国内的土建标准正在逐渐开始拉近与世界先进的规范标准之间的距离。施工技术和土建设计需要满足大容量机组火电厂更加严格、更新、更高的需求。其修改过程对国际惯例以及国际的发展趋势进行了参照，修改后涵盖内容更广，安全水平更高。尤其是对执行强制性条文的把握上十分明显。新版行业标准的修订会遵循新抗震规范允许对行业有特殊要求的工业建筑按专门行业规定执行这一原则，并根据一些在电厂使用的特殊设计工艺，对一些条文的修改会与国家的抗震规范条文有所区别，但是要严格执行涉及到结构安全的重要强制性标准，并且有针对性的制定相关的规定限制。新规范中新增了结构抗震分析、抗震变形验算、楼层地震剪力控制和不规则建筑结构的概念设计等的相关规定，并对抗震措施设计要求进行了改进。针对诸如大容量、高参数机组厂房此类的电厂主厂房排架结构复杂的结构体系在改进过程中新出现的问题，为确保结构设计能够达到规定的安全标准，需要深入的对抗震设计理论进行研究。

1 结构概念设计原则

概念设计是在进行结构设计的同时，将厂房的结构总体地震反应放在考虑的第一位，然后根据结构的破坏过程以及破坏机制对地震设计准则进行灵活地运用。新抗震规范中新增对结构概念设计的强制性要求，并且对限制指标进行了具体要求，使严重不规则、特别不规则以及不规则程度的区分标准更加明确。根据这一衡量标准，应根据竖向和平面不规则、荷载不均匀分布等框排架结构在电厂主厂房实际应用过程中存在的一些超标情况，提出与之相对应的条件对其进行限值。设计人员在对结构进行设计时，需要对优化结构布置有足够的重视，在尽可能对工艺设计要求进行满足的同时，要对布置进行调整，为满足结构布置比较规则的要求，要对断面、层高进行优化，并对结构构件以及抗侧力构件进行均匀布置，最大程度地使结构布置中存在错层、短柱和薄弱层的现象得到减少或避免。所以在规定中还需要限值下列几个方面：

（1）若框架在由于工艺布置受到限值的情况下而使用错层结构，则对其采取的抗震措施需要严格进行。同时在 8、9 度区以及 7 度Ⅲ、Ⅳ类场地时，不应将错层结构用在该钢筋混凝土框架相邻跨上。

（2）宜在楼层或接近楼层的地方布置行车荷载作用点。

（3）钢梁与混凝土楼板之间应在结构分析需要考虑到楼板的刚度并且楼板梁采用钢梁时有可靠的连接。

（4）宜在楼层处梁高范围内布置框架与排架跨的联结点。在 8、9 度区以及7度Ⅲ、Ⅳ类场地时，不应在层间设置。

（5）应力求在沿竖直方向布置各层框架梁的过程中使各层间刚度的差异尽可能的减少，以防止薄弱层的形成。

（6）宜考虑将水平支撑设置在相邻的楼层或尽可能地让其他料斗或者煤仓的重心与支承点所在的楼层处靠近，以让地震作用得到传递，并且应使相应的楼层在水平方向具有足够的刚度。

2 发电厂合理的支撑布置形式

一般采用钢框架一中心支撑体系或者混凝土框架一抗震强墙（支撑）体系搭建高烈度区大机组发电厂的主厂房，有支撑结构承担地震引起的水平荷载。由于为了配合工作量的减少以及工艺布置的要求，结构往往被工艺专业要求将支撑布置减少甚至对布置于厂房两端的支撑进行严格限制。这样会造成地震作用因主厂房的支撑过于集中的布置而集中于某几个支座上。从实际上来讲，如果能够均匀的沿着纵向对支撑进行布置，虽然主厂房的总地震反应会增大、刚度会增大，但是支座反力在地震作用下却会减小得十分明显。对支撑进行合理的布置，能够使整体承载能力以及整体结构刚度分布得更加均匀，使刚度在各轴线侧向之间相互接近。对结构动力特性的差异在两个主轴方向的差异进行减小，并对汽机厂房外侧柱列的纵向刚度进行加强：宜在荷载较大的柱间布置支撑，对上下贯通。结构自振周期会随着整体结构的刚度的增加而减少，同时也会增大结构的地震反应。在不改变支撑在钢框架一支体系中的布置方式以及数量的情况下，若要使地震反应得到减小，可通过对支撑截面面积进行减小以让结构的刚度得到减少的方式来解决。所以并不是支撑的截面越大抗震反应越好，如果要既具有一定的经济性又能够满足结构安全，就需要通过精确的计算要求进行合理的选择。

3 抗震构造的改进

因为工艺对发电厂主厂房有很高的要求，同时各个厂房都具有其本身独特的优缺点导致结构整体较为复杂，导致主厂房的开间尺寸、荷载以及结构跨度较大，由此也就增大了与之相应的梁柱的断面。这就使电厂主厂房比民用建筑在抗震规范条文的执行上要困难许多，并且有时在执行过程中也不是十分适合实际情况。结合一系列的试验分析以及震骇的经验，并采取措施对一些相对薄弱的环节进行了加强。平面布置在主厂房中要力求有规则、整齐合理、简单、质量和刚度均匀对称、受力明确。应在局刚度中心比较近的位置设置质量大的设备，不适合在结构单元的边缘布置质量大的跨间，较长的悬臂结构要尽量减少使用，并且较重的设备不适合布置在悬臂结构上。

（1）新型技术以及新型材料的使用，有相对充裕的资金投入到新建建筑当中，在重要的设备以及重要的结构中，韧性、可焊性以及延性较好的专用钢筋应被优先使用到钢筋混凝土当中。布置工艺应与主厂房的竖向布置紧密结合起来，并尽可能低位布置相关的设备。并且为了就爱你各地主厂房的重心和高度，要对结构的自重以及工艺荷载进行适当的降低。要才采用减少厂区挖方的阶梯式布置形式，并对地形进行充分的利用，对厂区进行竖向布置。

（2）只有厂房的整体性得到了保证才能够让结构在经过大震之后不倒不塌，这就需要对支撑体系进行加强。首先要保证有齐备的支撑系统，使天窗架以及支撑柱间的抗震能力同时得到加强。其次屋面板的连续整体性也需要得到保证。

（3）应在设计中采用质量较轻的轻质墙板作为主厂房的围护，若砌体维护必须使用，则要加强在原有规范基础上的连接构造措施。

（4）在对汽机房屋面板的设计过程中，三个点焊接也十分重要，要减小端柱间的相对变形，并对端柱间的整体刚度进行加强，同时对该类型面板的焊接构造也要十分明确。

（5）建筑物的平面布置力求方正简洁，一些曲折凹凸的变化要尽量避免，空间和平面刚度要尽可能的保证均匀，尽量让刚度中心与房屋的质量中心接近或留有一定的重合。

4 结束语

综上，通过对发电厂主厂房土建结构进行一系列的抗震改造，相较于以前已经有了相当的进步，通过对一系列的理论的分析以及研究，大机组厂房面临的新问题都得到了进一步的解决，抗震措施已经变得经济有效。对设计标准的制定来讲，对比新老规范，并开展具有代表性的实验会让其可行性得到显著的提高。从行业发展的现状进行预测和判断，未来主厂房设计的基本规定将是三维空间分析，钢结构在主厂房中的应用将更加广泛，在高地震区尤为显著。

参考文献

[1]康灵果．大型火力发电厂少墙型钢混凝土框架主厂房抗震性能试验与设计方法研究．西安建筑科技大学．2009．

篇（5）

[引言]基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标，根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。本文采用MIDAS/GEN对一栋32层框支剪力墙结构住宅进行静力弹塑性分析和抗震性能评价，从层间位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行了综合的量化评价，揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节，实现了基于性能的抗震设计。

一、静力弹塑性分析方法：

静力弹塑性分析（PUSH-OVER ANALYSIS，以下简称POA）方法也称为推覆法，它基于美国的FEMA-273抗震评估方法和ATC-40报告，是一种介于弹性分析和动力弹塑性分析之间的方法，其理论核心是“目标位移法”和“承载力谱法”。Push-over 分析方法本质上是一种与反应谱相结合的静力弹塑性分析方法，它是按一定的水平荷载加载方式，对结构施加单调递增的水平荷载，逐步将结构推至一个给定的目标位移来研究分析结构的线性性能，从而判断结构及构件的变形、受力，是否满足设计要求。其计算过程如下[1]：

1）准备结构数据。包括建立结构模型，构件的物理常数和恢复力模型等；

2）计算结构在竖向荷载作用下的内力（将其与水平力作用下的内力叠加，作为某一级水平力作用下构件的内力，以判断构件是否开裂或屈服）；

3）在结构每一层的质心处，施加沿高度分布的某种水平荷载。施加水平力的大小按以下原则确定：水平力产生的内力与2步所计算的内力叠加后，使一个或一批构件开裂或屈服；

4）对于开裂或屈服的构件，对其刚度进行修改后，再施加一级荷载，使得又一个或一批构件开裂或屈服；

5）不断重复3，4步，直至结构顶点位移足够大或塑性铰足够多，或达到预定的破坏极限状态；

6）绘制底部剪力??????―顶部位移关系曲线，即推覆分析曲线。

二、工程概况：

1）本工程为一栋32层框支剪力墙结构住宅，总高98.30m，存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变、竖向构件不连续（三层为转换层）等不规则项，属于特别不规则超限高层建筑。场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值0.05g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类。

2）计算模型为三维有限元模型。计算平面简图如图1所示。

3）小震弹性分析结构比较，见表1所示。

4）小震弹性时程分析结构比较，见表2所示。

振型分解反应谱法计算的结构底部剪力大于弹性时程分析法计算的平均值，说明采用振型分解反应谱法计算能满足规范要求[2]。

5）罕遇地震作用下抗震性能目标。根据本工程的超限情况，以及与业主的沟通结果，选定本工程的抗震性能目标为《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中所提的C～D级[3]。各构件的性能目标如下：框支框架（框支柱、框支梁）不屈服；底部加强区剪力墙抗弯允许部分屈服，抗剪不屈服；普通竖向构件：框架柱，底部加强区以上剪力墙允许局部进入塑性，控制变形；耗能构件：连梁及普通框架梁允许进入塑性[4]。

三、罕遇地震作用下静力弹塑性分析：

本工程静力弹塑性分析采用通用有限元软件MIDAS/Gen进行，并采用FEMA―273和ATC―40所建议的方法评价结构是否达到所设定的目标。推覆荷载分别按X向和Y向的第一模态形式及层剪力分布形式加载，初始荷载为1.0恒载+0.5活载。并按照ATC―40所建议的方法对各阶段结果进行评价；不同性能水准下塑性铰位移限值，如图2所示[5]。

阶段性能点对应的含义：A点：未加载状态；B点：出现塑性铰；IO = 直接居住极限状态（Immediate Occupancy）；LS = 安全极限状态（Life Safety）；CP = 坍塌防止极限状态（Collapse Prevention）；C点：开始倒塌点。从推覆分析的结果来看，结构达到性能点时，按层剪力分布形式加载分析得到的底部剪力大于按第一模态形式加载的结果，结构出现塑性铰的数量及出铰的情况均好于按第一模态形式加载的结果。

1）push-over分析曲线，如图3所示。

2）推覆分析不同加载模式下底部剪力、层间位移角比较，见表3示。

层间位移角最大值均小于规范规定的弹塑性层间位移角限值1/120[2]。

3）模态加载下底部剪力和性能点层间位移角比较，见表4所示。

4）罕遇地震作用下层间位移角曲线，如图4所示。

图4 罕遇地震作用下层间位移角曲线

最大层间位移角出现在第16层，为1/279，小于规范规定的弹塑性层间位移角限值1/120[2]。

5）罕遇地震作用下某楼层塑性铰状态分布，如图5所示。

从图5可以看出，在性能点时墙肢已出现部分塑性铰，少量梁铰进入CD阶段（开始破坏），其他均处于B～IO阶段和以下阶段（基本弹性状态）。经放大观察整栋楼塑性铰状态，各楼层出现CD阶段铰的部位主要是塔楼标准层连梁，局部标准层连梁破坏，底部加强区落地剪力墙及框支框架未出现塑性铰。由此可见，结构整体进入塑性的程度较浅，结构构件均满足事先设定的性能水准5目标。结构的塑性铰出现的顺序是梁，然后才是柱和剪力墙，充分体现了“强柱弱梁”的特性，说明该结构具有很好的延性。

四、结论

本文应用大型空间有限元程序MIDAS/GEN对一栋32层框支剪力墙结构住宅进行静力弹塑性分析和抗胀ㄐ诺鞫裙芾淼奶教/a> 建筑电气安全设计之我见 浅谈建筑电气安装施工技术方法 简述建筑电气工程的质量管控与安全管理 民用建筑供配电系统设计基本要点探讨 浅析工业机电安装施工管理 浅议变电设备检修 试论变电站土建设计中的结构安全性与耐久性 稳定土搅拌站的电气控制系统安装调试及设备使用维护和保养 智能建筑供配电系统分析 建筑机电设备安装工程管理要点探析 对电力系统自动化技术安全管理的分析 关于建筑水电安装工程的造价控制 略谈高低压变配电设备的安全维护 综述建筑工程机电安装施工工艺 浅谈电力工程创优及标准工艺应用 浅谈改善电压偏差的主要措施 浅谈机电工程消防弱电系统的安装 浅谈新技术在电力系统继电保护中的应用 市政电气设计中的主要问题分析 高层建筑住宅电气设计的要点分析 探索地理信息技术在输变电工程管理中的应用 议电气工程自动化问题及方法 鹦阅芷兰郏峁砻鳎ush-over 分析方法不仅能对结构在多遇地震作用下的响应进行较为准确的分析，而且可以对结构在罕遇地震下可能会出现的薄弱部位及破坏情况进行较具体的量化估计，是实现基于性能抗震设计的有效方法。

参考文献：

[1] 侯高峰，王建国，张茂.基于MIDAS/ GEN 高层建筑结构静力弹塑性分析[J].合肥：合肥工业大学学报（自然科学版），2008.10

[2] GB50011-2010建筑抗震设计规范[S]北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3] JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S]北京：中国建筑工业出版社，2010.

[4] 某住宅超限高层建筑工程抗震设防可行性论证报告[M].深圳：艾奕康建筑设计（深圳）有限公司，2011.05.

篇（6）

城市的功能性和服务性的基础是电力能源，随着城市规模和城市用电设备的不断增加，使得城市对变电站的需求不断变化，为了确保城市的持续稳定运行，需要科学的对城市变电站进行建设。而一次设计是城市变电站的重要内容，需要科学的对线路和一次设备进行选择，充分发挥城市变电站的功能。但是在实际的城市变电站一次设计中，需要科学的对变电站的重要内容进行控制，发挥城市变电站的功能，促使城市的功能可以得到有效的发挥，实现城市的持续健康发展。

1 城市变电站一次设计的相关概述

1.1 城市变电站的重要性

城市变电站是完成城市电力转换和电力配置的重要组成部分，是城市功能性和服务性实现的关键部分。而且，随着城市规模和城市用电设备的不断增多，城市的电气设备对供电电压和供电质量具有更高的要求。为了进一步提高城市变电站的安全系数和安全质量，需要进一步对城市变电站的一次设计进行控制，科学的对互感器、母线、一次设备等进行设计，发挥城市变电站的功能性和可靠性，规避安全隐患，提高城市的功能性和服务质量，推动城市的持续健康发展。

1.2 城市变电站一次设计的基本内容

城市变电站在实际的一次设计中，需要科学的对主接线、变压器、高压配电器等进行选择和布置，发挥一次设备和线路的功能。在实际的城市变电站一次设计中，需要严格的遵循国家的相关设计标准，确保设计质量。并满足城市用户的基本需求，使得变电站的功能更加灵活、实用，促使变电站可以为城市的建设和城市的发展提供电力基础，推动城市的持续健康发展。

2 主接线设计与主变压器选择问题

主接线和变压器是变电站的重要一次设计部分，也是城市变电站一次设计中的重要问题之一。为此，需要科学的对主接线设计和主变压器进行选型，确保一次设计质量，规避安全隐患，发挥城市变电站的功能，推动城市发展。

2.1 电气主接线设计问题

现阶段，城市电气主接线设计，通常采用复杂的设计形式，而这种复杂的形式，可以使得城市变电站的运行质量和运行可靠性得到提升。但是受到复杂的电气主接线设计，使得变电站的维护和管理较为困难。尤其是维护过程中，受到主接线复杂设计的影响，使得主接线的故障检测和故障分析较为困难，影响主接线的维护质量。此外，复杂设计还会导致影响变电站的占地面积增加，维护成本和建设成本增加。

针对电气主接线的复杂设计，需要科学的展开电气主接线的优化设计，结合电气设备的特点、负荷的性质、电压等级等因素，选择经济效益最优、设计最为简单的主接线方式。城市变电站的主接线，针对220kV变电站可以采用双母线分段接线、桥线的方式。110kV变电站可以采用线路-变压器-主接线的形式，35kV变电站可以采用单母线分段接线的形式。优化的主接线方式，可以使得线路的复杂情况得到有效的缓解，使得主接线成本可以有效的降低、提高维护效率、减少占地面积。

2.2 主变压的选择问题

主变压器是变电站的重要部分，是影响变电站的功能性和可靠性的关键因素，这也就使得主变压器的选择问题成为城市变电站一次设计的主要问题之一。在一些城市变电站的一次设计时，没有严格的对城市主变压器的总容量、占地面积等内容进行分析，没有结合城市的不同季节和时间段的用电情况，导致城市变电站的主变压器选择不够合理，导致空载损耗、负载损耗使用发生，甚至不能满足城市的实际用电需求，制约城市的持续健康发展。

针对城市变电站主变压的实际情况，需要科学的对主变压器进行选择，主变压器的选择，需要结合城市的用电高峰情况与城市的供电情况，从而科学的对变压器的总容量等内容进行选择。，此外，还需要选择高阻抗的变压器，限制电路的短路水平，从而达到节电的目的，城市主变压器的设计时，需要在一台变压器出现故障时，另一台可以为主变压器负担70%负荷，促使城市变电站可以始终处于稳定的运行状态，规避停电的风险。

3 高压配电装置的布置方式和结构抗震设计问题

针对高压配电装置的布置方式和结构抗震设计问题进行分析，并促使其可以得到优化设计，促使城市变电站的一次设计质量得到有效的提升。

3.1 配电装置的布置方式问题

一些城市变电站中，由于布置不够合理，使得布置线路的占地面积较大，导致后期的维护和检修的难度增加，导致成本较高，影响后期的配电装置使用。为此，需要科学的对配电装置的布置方式进行选择，选择施工难度适中，后期养护和使用成本低的布置方式，并结合城市变电站的输电负荷等内容，对中型布置、高型布置和半高型布置的方式进行选择，提高配电装置的布线质量。

3.2 抗震结构设计问题

抗震结构设计时变电站一次设计中的重要问题，如果变电站的抗震等级不能达到标准，会导致城市变电站的质量受到地震的影响，导致安全隐患。为此，在实际的城市变电站一次设计中，需要严格的控制抗震设计，促使变电站的抗震等级可以得到有效的提升。

4 断路器与直流系统的设计问题

断路器与直流系统同样是城市变电站中值得注意的问题，如果断路器的设计不够合理，使得变电站的保护功能不能得到有效的发挥，导致安全隐患的发生。而直流系统的设计问题，如果不能得到有效的控制，会导致电力损失和安全隐患。为此，针对断路器需要控制断路器本身导电性和使用寿命等进行选择，促使变电站的断路器设计质量可以得到保障。直流系统可以采用单母线分段接线的方式，并合理的对绝缘监测装置等进行安装，确保直流系统的稳定可靠。

5 结束语

城市变电站是城市的重要组成部分，是影响城市功能和城市稳定的关键。为此，需要科学的对城市变电站进行设计，针对城市变电站一次设计的相关问题分析和解读，积极推动城市变电站的设计质量和设计水平得到提升，充分发挥城市变电站的功能，积极推动城市的持续健康发展。

参考文献

[1]任志毅.城市110kV变电站电气一次设计的分析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013，11：304-305.

篇（7）

从工程建设角度来看，土建工程是变电站建设中必不可少的重要环节。而起土建工程涉及到土建、给排水、采暖通风、电气设备安装专业等，它是电气安装工程的前提基础，其施工质量会直接影响到整个工程的质量和效益。因此，研究变电站土建工程建设中的关键技术是一项赋有现实意义的课题。

一、土建工程主建筑结构的抗震技术

对于土建工程而言，由于主建筑结构的安全性与耐久性设计是尤为重要的。因此，这涉及到主建筑结构抗震问题。要确保土建工程中主建筑结构的良好抗震性能，为此要做好以下几方面的工作：

1.选址的科学性。建筑物的抗震能力与场地条件有密切的关系，场地条件包括地质构造，地基土质和地形，对建筑物震害有着明显的影响，变电站建筑物如建在地震断裂带及其附近，地震时最易倒塌，因此，选址时应避开地震带。

2.结构选型。应根据建筑物的基本条件来决定，合理的结构选型，可加强结构的整体刚度。同时，增强结构构造连接，是减轻地震灾害，提高抗震能力的前提条件。结构选型应有明确的计算简图和合理的传力途径，结构内力分析应符合建筑物的实际情况，结构体系应有多道防线，应具有必要的强度和良好的变形能力，避免因部分构件失效而导致整个结构的破坏。

3.施工组织技术。在正确选择站址和地基基础按抗震设计的基础上，施工质量成为结构抗震的重要环节。目前施工质量存在问题是多方面的，有的施工单位抗震意识缺乏，对工程质量要求不严，设计意图不能落实，不按规程施工，偷工减料，给工程质量带来隐患，因此需要加强施工监督机制，完善施工质量体系，提高施工队伍的素质和质量意识。

二、土建工程的地基处理技术

对于变电站土建工程而言，地基处理技术尤为重要，因为基础打得牢固与否，处理是否科学合理，直接影响到后期的其他变电站工程建设。而土建工程的地基处理，主要包括以下三方面：

1.建筑基础的处理。在设计前一般会对整个站址进行地质勘察，设计过程中要选择其适合的基础形式。变电站的建筑物基础形式有两种：即独立基础和条形基础。在施工过程中，如果出现基坑（槽）挖至设计标高明地的问题，就要对基底土质采取触探实验的处理措施，如果实验结果显示地基承载力达到设计要求时，则可进入下一道工序。若实验结果显示地基承载力达不到设计要求时就要采取相关处理措施：①片石垫层：若出现的情况是该处基础填土区域填土不深时，可用M10水泥砂浆和片石砌筑至设计标高，且开挖至符合设计要求的持力层；②扩大基础的底面积处理方法，此处理方法是针对当地基承载力与设计要求相关不大时的情况；③挤密桩处理技术，该法是针对于基础部处于软弱土层且无法判断该土层厚度时的情况。

2.围墙基础的处理技术。围墙分布在变电站的四周，挖土区的围墙基础一般不会出现什么问题，如果填土区填土厚度不大时，设计时围墙可砌在挡土墙上，这样可节约用地。情况相反时，即填土厚度较大时，这对挡土墙设计和工艺要求，却相对要高，无疑这会增大工程造价。建议设计时采用自然放坡的处理形式，在坡底砌筑不高的挡土墙，一般不宜砌在挡土墙上，这是为了整个围墙的美学效果考虑，处理方法可砌在填土区域，可用桩基础或地基梁。

3.变压器等基础的处理技术。变压器、构支架基础都属于独立基础，不同的是其上部的设备和管线都是相连的，据此，设计处理时有必要将其沉降控制在允许范围内，其沉降控制范围要根据规范要求进行调控。如果出现基础不良地基，建议采取片石垫层或其它有效的处理技术；而如果出现大部分构支架基础处理较深的填土无时，建议用桩基础处理技术。

三、土建设计中的防火防噪技术

建筑防火防噪问题，也是变电站土建工程建设需考虑的重点内容。为此也需要采取相应的技术措施与方法：

1.土建设计中的防火。就变电站建筑物而言，国家电力防火规范规定最低耐火等级为二级，火灾危险性类别主控制室和继电器室为戊类，配电室为丙或丁类；建筑物的屋面应采用非燃烧体。主控制室、继电器室、微波载波机房的墙面可采用较高等级的难然烧材料及自熄型饰面材料，隔墙、顶棚宜采用非燃烧材料。同时，建筑物安全疏散出口数量设置、防火门等级要求及其开启方向等方面的设计均应满足规范要求，且在建筑物内还需配置一定数量的消防器材。变电站的火灾事故绝大部分是由电气设备特别是带油设备所引起的，这类火灾用水扑救的作用不大。电缆是容易燃烧引起火灾的物体，在站内其分布较广，采用固定灭火设施来应对由电缆起火引起的火灾不太经济，也不现实。所以，电缆消防应采用的主要措施是分隔及阻燃。变压器是变电站内最重要的设备，防火要求更高，应在设计中加以重视。国家规范规定，主变压器对主要生产建筑物及屋外配电装置最小防火安全距离要求不得小于10m。设计人员在设计过程中要严格检查主变压器之间、主变压器与其他充油设备以及主变压器与建筑物之间的距离，当防火净距小于规范要求时，就应在设置防火隔墙，同时防火墙的耐火极限需达到《火力发电厂与变电所设计防火规范》规定的具体时限。

2.土建设计中的防噪。变电站内的电气设备在运行过程中会产生较大的噪音，会影响附近居民的生活。在变电站土建设计时要考虑到这一点，合理地规划布局，优化通风设计，减少噪声污染。因此，变电站选址时，在满足供电规划的前提下，可首先考虑把变电站建在背景噪声比较大、或对噪声可以起到缓冲作用的区域；其次是优化变电站的通风设计，在进风口设置消音设备，降低噪声污染。

综上所述，变电站土建工程建设是电气安装工程的前提与基础，其建设质量直接影响到变电站的正常运行与维护。因此，对土建工程的建设过程对工程容不得半点马虎，在施工过程中必须对各关键技术加以严格的控制，进而提高工程建设质量，从而实现保证电网建设的高效和安全。

参考文献：

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中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

1 概述

随着我国钢铁工业的快速发展， 高炉炼铁的主要原料——烧结矿的产量也大幅度提高，烧结生产过程中产生的高温废气也越来越多，如何有效地回收利用这部分热量已经引起了人们的高度重视。2008 年5月，国家发改委将烧结余热发电技术列入第一批国家重点节能技术推广项目，2009年12月工信部公布了《钢铁企业烧结余热发电技术推广实施方案》， 计划用三年时间(2010－2012年) ，在重点大中型钢铁企业中有针对性地推广烧结余热发电技术，为钢铁企业在日益激烈的市场竞争中进一步降低生产成本、实现节能降耗发挥积极作用。

烧结余热电厂主厂房结构布置总体来说和火力发电厂主厂房布置类似，主要受工艺布置要求，厂房结构选型和结构体系首先要根据工艺布置特点，并结合工程地质和抗争设防要求综合考虑，以保证实现工程项目“安全经济、技术进步、控制工程招架、提高经济效益”的最终目标。 但是考虑到我国现有烧结余热利用现状，很多烧结厂区在早期设计时并没有给余热利用预留的空间，布置余热电厂主场房要受到现场场地狭小的制约，出现结构形式不利于抗震设防。本文试着结合工程设计的经验，探讨如何合理判断和应用现行规范对于工程结构抗震安全性要求。

2 主厂房结构布置特点

2.1 厂房布置总体评价

烧结余热电厂主厂房主要有汽机间、电气间、电缆夹层、集控室组成，根据需要有时需要在集控室顶层布置除氧间和消防水箱。其中汽机间为排架结构，集控间为框架结构。这种结构形式的特点是平面、立面布置不规则、不对称，纵向和横向的刚度、质量分布不均匀，地震反应特征和震害特点比单纯的框排架结构复杂，表现出更为显著的空间作用效应。

2.2 平面布置

主厂房平面布置最常见的有集控室于汽机间侧面布置，即常见的A.B.C三列布置。对于受到场地限制，无法侧面布置时，也可采用集控室布置与汽机间一端，使平面刚度分布极不均匀。为了平衡平面刚度，一般考虑把化水车间布置与汽机间另一端。

根据最新抗规的要求，进行结构抗震分析时应考虑楼梯构件的影响。主场房布置时一般楼梯布置在厂房一侧，另一侧布置室外消防爬梯。单侧布置楼梯时，楼梯对厂房抗侧刚度有一定影响。根据工程计算经验，一般在抗震设防烈度为7度（0.1g）及以下时，对厂房结构配筋影响较小。在抗震设防烈度为7度（0.15g）及以上时，对厂房结构配筋影响较大，必要时可以通过楼梯板一端与厂房滑动连接来减小单侧布置楼梯对主厂房抗震的不利影响。

2.3 竖向布置

主厂房竖向布置中，当集控室上部布置除氧器及消防水箱时，对结构抗震较为不利。由于受工艺布置要求的控制，主场房设计时难以避免会出现短柱，在设计时应采取相应的抗震构造措施，如采用柱箍筋加密和柱内布置斜钢筋等。

3主厂房框排架结构抗震性能薄弱环节

主厂房一般为钢筋混凝土单跨框-排架结构。由于受工艺系统及设备布置的影响，经常出现楼面标高错层、平面布置不规则、纵向不等跨、高度方向布置不规则，与抗震感念设计有较大距离，所以主厂房的抗震感念设计方面有着先天性薄弱环节。

主厂房由于结构布置特点，存在“短柱”“强梁若柱”“异形节点”的薄弱环节，结构在强震难以实现“大震不倒”是严重违背结构抗震设计原则的，在结构抗震感念中也是不允许的。在主场房设计时确实无法避免时，应在结构设计时要在关键布置做好加强措施。集控室顶层除氧器布置处，梁截面往往要强于C轴侧柱，出现“强梁若柱”，该结构体系在强震时柱上先出现塑性铰，不能实现“大震不倒”。楼面标高错层造成框架柱出现“短柱”，“短柱”在强震时会出现脆性破坏，引起结构体系坍塌。楼面上工艺设备布置的严重不均匀，造成框架梁同一节点上的柱和梁断面差异大，节点刚域难以准确量化，在强震时节点容易首先出现破坏。

上述薄弱环节在主厂房钢筋混凝土框架结构设计中难以完全避免，在结构设计中需对薄弱部位采取适当加强措施。

4主厂房框排架结构体系合理性判定

在电力结构工程和其他工业建筑中不可避免的会遇到钢筋混凝土单框架结构体系。根据GB50011-2010第1.0.3条，在工业建筑中，一些因生产工艺要求而造成的特殊问题的抗震设计，与一般建筑工程不同，需由有关的专业标准予以规定。

电力土建行业在《火力发电厂土建结构设计技术规程》DL5022-2012中，考虑到火力发电厂主厂房的结构特点，没有简单机械的套用建筑抗震设计规范的有关条款，在抗震部分增加了11.1.8条“发电厂多层建（构）筑物不宜采用单跨框架结构，当采用单跨框架结构时，应采取提高结构安全度的可靠措施”。

单框架与双框架结构在承载力设计控制方面没有差别，只是反映在结构的布置和构造方面。双框架结构存在“短柱”、“异型节点”的机会还多一些，在高烈度地区的单框架结构只要注意结构布置合理和加强构造措施，也可以满足结构安全要求。在设计时考虑适当增大构件截面和提高配筋率，可以有效提高构筑物的安全裕度。

5提高结构安全度的措施

5.1 主厂房横向采用汽机房与集控室构成的混凝土单跨框-排架结构形式，纵向A列采用框架架钢支撑，BC列采用框架结构。

5.2 主厂房基础设计时，适当加大基础刚度，提高地基基础与上部结构的协同作用。

5.3 对多遇及罕遇地震进行分析计算是，最大层间位移角应满足抗震规范要求。

5.4 梁、柱截面合理确定，框架柱轴压比不大于0.7，并留有裕度。在设计过程中与工艺紧密配合，力求结构竖向连续布置，各层间刚度差尽量减小，防止薄弱层的出现。

5.5 对于无法避免的短柱、错层、薄弱层、异型节点等，采取加强措施。如短柱范围内箍筋通常加密，并采用配置对角斜筋来提高其延性，增强框架结构的延性和抗剪能力。

5.6 框架柱的实际配筋比计算配筋值提高5%~10%，增加框架柱的承载能力。

6结语

主厂房是余热发电厂的核心建筑，是电厂生产的中枢，厂房中设备管线繁多、生产运行及围护人员密集，主体结构一旦在地震中遭受重大破坏，将造成较大损失。因此，结构设计人员一定要高度重视主场房的抗震设计，和工艺专业密切配合，尽可能选择对抗震有利的结构形式和布置；在设计时要充分考虑主厂房结构布置的特点，对主厂房主体结构和其连接构件、非结构构件、运行设备等进行验算和采取相应的抗震、防震构造措施，保证厂房的结构安全。

参考文献：

[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范 [S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

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

中图分类号：TK-9 文献标识码：A 文章编号：

我国核级设备鉴定工作的发展概况

为切实贯彻和落实国家积极发展核电建设的方针，同时强调了要积极实现核电站的自主设计、设备的国产化能力，关键是核级设备的质量问题，我国自己应经具备了热老化试验台、辐照老化实验室、振动老化实验室以及机械老化实验室。另外，还建立了LOCA事故鉴定试验室，分别可以对核级设备进行LOCA前和LOCA后的鉴定分析。它是保证核电站安全稳定运行的必要条件。

核级设备鉴定的试验状况

（一）遵循的标准法规

首先需要进行鉴定的设备为安全相关的能动的机械设备（抗震类别为1I）；1E级的电气仪控设备，这些设备能够确保核电站中反应堆冷却剂系统压力边界的完整性；反应堆能够安全停堆；防止事故后产生的放射性后果。

1.抗震鉴定试验法规

GB13625—92也即《核电厂安全系统电气设备抗震鉴定》；HAF-J0053《核设备抗震鉴定试验指南》；IEEE-344《核电站1E级电气设备抗震鉴定导则》。

2.环境鉴定试验标准

GB12727—91《核电厂安全系统电气物项的质量鉴定》；RCC—E法国1E级电气设备设计标准；以及IEEE的相关标准等。目前，我国抗震鉴定试验设备包括：阀门、泵、风机、仪控电机柜、仪表变送器、核级开关、1E级温度计、电源、仪表管阀件等。

（二）鉴定试验室的状况

1.抗震试验台

我国振动试验台共有七台。具体分布为，见表1。

2.热老化实验室

中国核动力院小型振动台和北京强度环境研究所振动台，其中具体介绍一

下北京北京强度环境研究所振动台的性能参数，如表2所示。

3.LOCA事故试验装置

LOCA试验室根据压水堆核电站建造规范，针对反应堆安全壳内具有核安全等级要求的设备和材料，在实验室条件下，通过模拟核电站反应堆安全壳内反应堆失水事故工况，进行的抗老化功能性鉴定试验。LOCA事故环境实验装置由蒸汽供应系统、蒸汽存储罐、化学喷淋系统、冷却水系统、自控和仪表系统组成如图1所示。

NO.1系统：设计温度230℃；设计压力1.3 MPa；小室尺寸Φ1400×2800mm；容积为3.6m3；喷淋溶液PH=9.25，浓度为0.6%NaOH+1.5%H3Bo3；喷淋密度为28.5L/min㎡。

NO.2系统：设计温度200℃；设计压力1.0MPa；小室尺寸Φ600×1020mm；容积为0.3m3。

表1. 国内地震模拟振动台

表2. 北京强度环境研究所振动台性能参数

图1. LOCA环境试验模拟曲线

阶段1：样机在LOCA炉内就位，对LOCA炉进行升温，是炉内的温度达到50±10℃，压力保持在标准的大气条件容差范围内。

阶段2：在阶段1的温度和压力下保持至少24h。

阶段3：对LOCA炉施加第一个热冲击或称快速拉峰试验。在30s内使炉内的温度达到156℃，压力达到0.56MPa，持续12Min，同时满足图1中温度和压力的曲线变化。

阶段4：将LOCA炉与大气连通进行自然冷却，直至炉内温度达到50±10℃，压力降到标准的大气条件容差范围内。

阶段5：在阶段4 的温度和压力下保持24h。

阶段6：对LOCA炉施加第二次热冲击。30s内使炉内温度达到156℃，压力达到0.56MPa，持续96h，同时满足图1中温度和压力的曲线变化。

阶段7：模拟LOCA事故后的热工环境，对试验设备进行性能试验，即在事故期间热动力和化学条件下的性能试验结束后接着进行，使炉内温度达到100±5℃，压力达到0.2±0.050MPa，相对湿度大于80%，试验持续10d。

核级设备鉴定的方法和程序

（一）鉴定方法

设备鉴定是指确保设备经过一定的要求试验后能够投入运行并且满足相对应系统性能，保证系统工作的安全性与持久性的一种实验方法。

（二）鉴定程序

篇（10）

1999年的土耳其大地震，引起了该国最大的石油提炼企业蒂普拉什联合炼油公司发生大火，并导致了连锁大爆炸，造成的直接经济损失高达50亿美元，引起该国油料的严重短缺，相关工业陷入瘫痪，其间接损失更是难以估量。资料显示，仅地震次生火灾造成蒂普拉什联合炼油公司的直接经济损失就占了这次大地震全部直接经济损失的1／4强，更不用说还有无法计算的巨大间接经济损失。地震次生火灾的危害之大由此可见斑。在同年发生的台湾大地震中，地震次生火灾给生产绍兴酒和白兰地酒的南投酿酒公司也带来了沉重的打击。该公司厂房因地震起火后，导致存储量约达470多吨的大型酒罐爆炸，大火持续烧了两天两夜，直接经济损失高达60亿新台币。

除了石化公司、酿酒厂等储藏有大量易燃易爆物品的场所外，地震中普通的生活设施也是极易引发次生火灾的。因为强震发生时，建筑物倒塌会使生活用燃气管道破裂泄漏，可燃性气体旦遭遇明火便会引起火灾。即使强震过后的余震期间，由于停电，人们常常使用蜡烛等明火照明，而且暂住的防震棚又大多是用芦席、油毡、竹竿、塑料布等易燃物搭建的，稍不注意也会失火，一旦失火便可能引发“火烧连营”的大灾情。1923年9月1日，日本关东地区发生8.2级地震。震后，在距震中区100余公里的东京城内引发了136起次生火灾，大火很快联成一片，持续燃烧了三天两夜，东京地区至少2／3的房屋被烧毁。这次关东大地震共死亡近10万人，其中绝大部分是被大火活活烧死的。

地震中，汽车、火车、船舶、飞机等交通工具相互碰撞起火也是次生火灾的个重要成因。在地震发生时，汽车、火车等交通工具失控而引发碰撞事故，从而导致交通工具自身起火或所载货物起火，再加上交通工具还有流动性，起火后往往会引燃周围建筑或设施。电线、电器火灾也是地震次生火灾的重要成因。地震时，大地突然强烈震动，建筑物纷纷发生变形甚至倒塌，城乡电网因此受到极大的破坏，极易引起电线短路而出现超负荷电流，从而引起相连电器发生过载火灾。在我国地震记录中，由于地震造成工矿企业的输电线路短路，引起输电变压器火灾，从而造成较大经济损失的案例是很多的。

除了上述种种地震次生火灾外，还有其他些情形的次生火灾。例如，地震产生的裂缝就可能使甲烷等地下可燃气体逸出，这些可燃气体遇到明火便会引发火灾。这类火灾在我国1975年海城地震、1976年唐山地震时都曾出现过。

二、地震次生火灾的特点

(一)地震次生火灾与地震的伴生性

地震时，由于电线短路、煤气泄漏、油管破裂、炉灶倒等原因，往往造成火灾。如：1964年美国阿拉斯加地震，一个大型油罐受震爆炸起火。1 964年日本新泻地震，一个大型油罐受震破裂，爆炸起火导致煤气管线破坏75％。而且强烈地震将使大量房屋倒塌，遇到失控的火源、电源后，同样也将发生火灾。地震发生后，供居民临时避难用的抗震棚也极易引发火灾的发生。唐山大地震仅抗震棚失火，天津就发生了452起。1923年日本东京和横滨地震有38000人被烧死在广场。1975年海城地震，由于抗震棚失火，共烧死424人，比震死的人还多。

(二)地震次生火灾的同时多发性

强烈地震发生后，对地震区的破坏往往是全范围性的，常常使得震区内同时有多处起火，这是地震次生火灾的一大显著特征。1906年美国旧金山8.3级大地震，全城五十多处起火。海城地震发生当天就起火36起。唐山地震和1996年丽江地震，也出现了数处同时起火。在横滨和东京地震中，横滨地区共有208处、东京地区共有136处同时起火，总烧毁447000幢房屋，烧死56000人。

(三)地震次生火灾的难以扑救性

由于地震次生火灾具有易发性和多发性，给消防队扑救工作带来了困难。除此之外，地震往往导致电气线路中断，桥梁隧道等交通干线毁坏，通讯中断，消防站倒塌，消防器材遭到破坏，从而使电厂停电、水厂停水、消火栓内没有水源，消防队不能像往常一样及时出动，到达火场迅速展开灭火救援活动。

三、地震次生火灾的预防措施

(一)地震区的城市总体布局

由于地震和地震次生火灾的广泛破坏性，地震区城市消防规划应考虑在城市的总体布局中。对易燃易爆单位和公众聚集场所应充分考虑风向和安全防火间距，石化企业应布置在河流下流，尽量避开地震断裂带和古河道。地震区内的消防站，应将站内的车库、通讯，值班，值勤位置以及相关的建筑物按当地地震基本裂度提高一度进行抗震设施，并尽可能地留出备用场地和备用出口，以保证抗震救灾的要求。

(二)建筑物的抗震加固设计

地震往往导致大量房屋的倒塌，将增加地震次生火灾发生的可能性。由此，建筑物的抗震加固设计是预防地震次生火灾的一个出发点。建筑物的抗震加固设计，包括基础的抗震加固设计和结构的抗震加固设计。

1　基础一般而言，地震波是通过地层内的不同介质到达地球表现，并通过建筑物场地对建筑物施加影响的。场地的地震反应因场地的类别而异，其影响因素是多方面的，地震时地基液化失效，会造成建筑物下沉、浮升、倾斜、开裂及滑移。为此，在地震设防区，应制定出较为精确的地震基本裂度，对建筑物场地进行周密而细致的勘察，选择地势平坦，较为开阔的场地，避免在陡坡、深沟、峡谷地带以及处于断

层的地段来建筑房屋，采取设置地下连续墙等方式使地基的剪切变形受到约束。

2　建筑结构。建筑结构的抗震设计，应考虑其强度、变形能力、整体性能等诸方面的要素。分别从建筑结构形式、建筑结构体系以及建筑构件和材料上充分考虑抗震强度。

3　抗震棚。抗震棚是地震发生之后供人们临时避难用的场所。由于其多为临时搭建，构造简单，采用的建筑材料多为可燃物，室内物品堆放杂乱，缺少必要的灭火器材。加上火源管理困难，往往容易引起火灾的发生，造成人员伤亡和财产损失。应注意抗震棚的选址、材质、照明设施达到防火安全要求，特别要留心抗震棚周围应有固定的消防水池和天然水源，以利于火灾的扑救。

(三)燃气、煤气管道抗震设计

纵观几次大地震次生火灾，大都由于城市燃气、煤气管道遭到破坏之后发生破裂泄漏引起的。因此，燃气、煤气管道的抗震设计是预防地震次生火灾的关键所在。

城市燃气、煤气管线均应采用钢管，且宜铺设在管沟内，采取相应的防静电措施。并且还要注意与建筑物、构筑物或相邻管道之间保持定的防火间距。

储油罐区，应按当地抗震基本裂度提高一度进行设防。对已建的罐，在罐底圈壁上加二至三圈钢筋箍带进行加固处理，以减轻塑性变形。

油库、油站等建筑物、设备要进行严格的抗震设防和可靠地基的处理，架空管道采取防下滑措施。

(四)地震区的消防水源

强烈地震引起的火灾。往往因为城市供水管道破裂，消火栓内没有水源，消防队无法开展灭火救援活动。因此，在地震区，不仅要对城市供水管道进行抗震设计，而且必须预备一定的消防水源。

1　城市给水设施抗震设计。城市给水输配管应铺设在土质良好的地区，不宜设置在抗液化能力较差的场地。给水管道一般采用钢管、灰口铸铁管、预应力混凝土管和石棉水泥管。管道埋置深度适当。管网应布置成环状。且各环要相互连通。供水区域较大时。可划分为几个小供水区，设置的管道控制阀，每隔100米左右设置1个。

水塔应用钢筋混凝土或钢材料建筑，设法加入斜构件。水塔建筑成圆筒开，并保证水塔附属设施与其紧密连成个整体。

2　应急消防水源及贮配装置。尽管对给水设施进行了抗震设计，但在强烈地震发生之后，最方便、实效的还是应用天然水源，同时。还应设置定的贮水装备，以满足应急需要。

在地震区，要有计划地增加消防水池数量，并充分利用天然水源。在公园、校园、大型公共场所及地下建筑设置一定的消防水池，与此同时，要开掘定数目的水井。给消防队配备补水车以及构筑定数量的贮水槽。

(五)交通道路的抗震设计

地震引起火灾之后，受灾区迫切需要解决的问题是消灾、灭火。交通道路的破坏，将给消防人员带来困难。因此，保证道路畅通是预防地震次生火灾的一个重要条件。

在道路的技术勘察设计过程中，铁路或公路定线必须考虑与局部地震效应有关的全部工程条件。选定路线要尽可能绕避基本裂度大于9度的高裂度地震区，避开地震时可能坍塌而严重中断公路交通的各种构筑物，桥梁宜采用梁式桥梁，优先采用简支桥梁，尽量减少多儿拱桥、弯桥、斜桥，桥墩宜采用低坡台、低档墙、低路堤。

在地震区，还应修建段供震备用的低标准的辅助道路，城市应设置两个或两个以上不在同经纬线上的对外联系的出口，并加强与临近公路的联系。

(六)地震区的消防通讯

强烈地震发生之后，通讯设施往往遭到定程度的破坏，从而影响了火灾报警和火场的指挥调动。因此。须认真做好通信设施的抗震设防和震后应急的通信工作。

城市通信要有幅射成网的通信网络，市话建设采取有线和无线相结合的通信系统，且两者的机房应分开设置。

要对通讯建筑进行加固，推广使用抗震柜、蓄电池抗震框架，采用地下电缆连接通信线路。

消防部门应建立计算机指挥中心，建立无线通讯网络，给消防车装备车载无线电台。以满足火灾扑救的需要。

(七)供电系统抗震设计

强烈地震发生之后，将使电力系统遭到破坏，一方面将会产生大量失控的电源。成为地震次生火灾的点火源；另一方面，将带来系列的负面影响。为此，应对供电系统进行抗震设防。

城市供电，应采用多电源环路供电。变配电所、控制室及调度室等建筑物的设计，应按当地抗震基本裂度提高一度进行抗震设防。电气产品，采用高强度材料或产品自振周期大于或小于地震波卓越周期的产品，选择最佳的减震体系以减小地震引起设备的内力突变，提高设备的抗震能力。

四、地震期间的火灾扑救

尽管采取了一系列的预防措施，但强烈地震旦发生，地震次生火灾便不可避免。消防部门担负着抢险救援的神圣使命，在地震发生期间仍需克服重重困难开展灭火救援活动。因此，做好震前的准备工作，合理运用灭火战术，是扑救地震次生火灾的关键所在。

(一)地震前的准备工作

随着现代科技的发展，科技手段愈来愈先进，当有地震预报通知时，消防部门应着手做好扑救火灾的准备工作。要组织官兵学习有关地震科普知识，掌握地震次生火灾的特点和扑救地震次生火灾的技战术措施；确定出地震区内的消防重点保护单位。绘制出天然水源分布位置图，并估算出贮水量；在便利的场所设置消防器材装备、油料、灭火剂和汽车零配件等物质储备供给点；制订无线电话、电台组网联络方案、应急联络信号和方法。并给各单位配发无线通信器材，除此之外，还要向群众宣传地震知识。使他们掌握预防和扑救地震次生火灾的方法。

(二)抢险救灾过程中的火灾扑救

1　迅速掌握震后灾情。地震发生后。各级消防部队应立即向上级报告灾情。各级消防指挥机关向震区消防部队了解地震破坏情况，如消防队人员伤亡、消防车辆和装备器材的损坏程度等。

2　统一调配灭火力量。在火灾中，各级消防指挥机关应贯彻“先重点，后一般”，“先救人，后救物”，“先市区，后效区”的出动原则，把消防队投入到最急需要的地方。总指挥应统观全局，及时准确地调派、部署灭火力量，依据火场情况，向上级部门报告，请示调派增援力量。

3　合理搭配人员。由于地震引起的破坏是多方面的，消防部队在进行灭火战斗时必须合理搭配人员。组织小分队，配备推车装载手抬机动消防泵、水带和破拆救援工具等奔赴现场作战。

4　组织群众参战。地震次生火灾的同时多发性，决定了消防力量的不足。因此，要向群众宣传防火，灭火常识，立足于自救互救。在地震区成立群众性防火组织，组织群众参战灭火。