电气抗震设计范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇电气抗震设计范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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

底层框架—抗震墙砌体房屋是我国砌体房屋中的一种特殊形式。底部框架砌体房屋是由底部托墙梁框架—抗震墙和上部砌体结构所组成。这种由上下不同材料组成的混合结构，其抗震性能存在明显的不利因素。事实证明，在历次地震震害中，这种结构的震害是相对比较重的。结合新规范，底层框架—抗震墙砌体房屋的抗震设计的基本要点如下：

一、房屋的平、立面布置应规则、对称。

历次震害调查说明，体型复杂或结构构件（墙体、柱网等）布置不合理，将加重房屋的震害．对于底层框架抗震墙砖房，其抗震性能相对于多层钢筋砼房屋要差一些。因此，这类房屋平、立面布置的规则要求应更严格一些，即房屋体型宜简单、对称，结构抗侧力构件的 布置也应尽量对称，这样可以减少水平地震作用下的扭转。

二、严格限制房屋层数和高度。

在唐山大地震、汶川大地震中，未经抗震设防的底层框架抗震墙砖房的破坏较为严重。其主要原因是 底层没有设置为框架抗震体系。在震害较为严重的底层框架砖房中，底层为半框架沿街一 跨为框架另一跨为砖墙承重体系，底层为内框架体系以及底层大部分为框架体系而山墙与楼梯间墙处不设框架梁柱等。基于总结震害经验等，《建筑抗震设计规范》GB50011一2010（以下简称2010规范）结合砌体的种类，按设防烈度对房屋的总层数及高度给予了强制性的限制。2010规范特别规定了乙类建筑，以及丙类建筑8度0.30g和9度设防时不推荐采用此类底部托墙梁框架—抗震墙上部砌体结构的房屋。

三、严格控制底部框-墙结构和上部砌体结构的侧移刚度比。

在地震作用下底层框架抗震墙砖房的弹性层间位移反应均匀和减少在强烈地震作用下的 弹塑性变形集中，能够能够提高房屋的整体抗震能力。2010规范对底层框架抗震墙砖房的弹性和弹塑性位移以及层间极限剪力系数进行了分析，强制性规定：第二层计入构造柱影响的砌体刚度与底层托墙梁框架—抗震墙的侧移刚度比，6、7度不大于2.5，8度不大于2.0，同时不小于1.0；底部两层托墙梁框架—抗震墙时，除底部一二层的侧移刚度应相互接近外，对第三层计入构造柱影响的砌体刚度与第二层侧移刚度比，6、7度不大于2.0，8度不大于1.5，且均不应小于1.0；

四、抗震墙的最大间距限值。

底层框架抗震墙砖房的抗震墙间距分为底层和上部砖房两部分，上部砖房备层的横墙间距要求应和多层砖房的要求一样；底层框架抗震墙部分，由于上面几层的地震作用要通过底层的楼盖传至底层抗震墙，楼盖产生的水平变形将比一般框架抗震墙房屋分层传递地震作用的楼盖水平变形要大。因此，在相同变形限制条件下，底层框架抗震墙砖房底层抗震墙的间距要比框架—抗震墙的间距要小一些。

五、合理布置上、下楼层的墙体。

首先应尽量使上层承重墙体落在下层框架梁上，即上部砌体抗震墙与底部框架梁“对齐”。不能落在框架梁上的砌体改为非抗震墙；若确实有困难时，可以部分落在框架次梁上，但是数量不能过多，以利于荷载传递。上部砌体抗震墙与底部框架梁的中心有偏差时，底部框架梁应考虑偏心引起的扭转。

六、加强拖墙梁及其楼盖和过渡层的墙体。

承托上层砌体墙的托墙梁，由于所受的荷载比较集中，在静力作用下可以考虑为墙梁的作用，使墙梁荷载由于内拱作用而有所分散。但是在地震作用下，尤其是抗震设防原则允许墙体裂而不倒，因此，对其墙梁作用的程度和荷载的大小，在计算上和静载下有不同的假设，可以参考有关资料确定。对于过渡层，作为刚度变化较大的楼层，理应加强处理，如考虑底部框架柱与上层构造柱的连接，楼盖水平刚度的加强，墙体适当配置水平钢筋等措施，以利竖向刚度的渐变。

七、提高底部托墙梁框架及抗震墙的抗震等级。

对底部的钢筋混凝土结构，通过抗震等级来确定其主要抗震措施。对于抗震墙，一般要求采用钢筋混凝土墙。对于底部框架-抗震墙的钢筋混凝土部分原则上都要求符合钢筋混凝土结构的要求。但对于抗震墙可针对低矮墙的特点设计或开设竖缝形成带缝混凝土墙。托墙梁框架的抗震等级要高于框架—抗震墙结构中框架的等级且接近抗震墙结构的框支层框架的要求。

底层框架—抗震墙砌体房屋除了按上述要点进行抗震设计外，尚需严格按照规范要求采取抗震构造措施。汶川地震震害表明，只要严格遵循《建筑抗震设计规范》，可以大大减轻地震对结构的破坏和倒塌。

参考文献

篇3

Abstract: The bottom frame-aseismic wall masonry buildings is formed by the framework-aseismic wall and the upper masonry structure, which is a kind of special form of masonry structure of our country. Due to advantages of low cost, convenient installation and high cost performance, it is widely used in small-medium cities. However, there exists the unsatisfactory aseismic performance. Toimprove such aseismatic performance of building, meet the requirements for seismic resistance is a problem to be solved. According to the perfect investigation and simulation test of bottom-aseismic wall masonry buildings, the paper analyses the earthquake features, and from conceptual design, discusses the processes and measures to improve the vibration resistance. Theauthor puts that the bottom should apply the whole frame aseismic wall structure system and should set reasonable seismic wall arrangement, and choose appropriate up-down lateral stiffness ratio, and briefly explains the key points of the design calculation. All of the paper offers reference.

Keywords: the lateral stiffness ratio; the matching of seismic performance; low aseismic wall; complete framework-seismic wall system

中图分类号：TU352.1+1 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

底部框架—抗震墙砌体房屋是多层砌体房屋的一种特殊形式。是由底部一二层框架—抗震墙结构和上部砌体结构组成的复合结构。是适合我国目前经济发展的中国式的建筑结构。这种结构的特点是由上下两部分不同的结构体系和不同材料组成上刚下柔的竖向不规则结构，是不利于抗震的。历次震害表明这种结构的震害是比较严重的。

随着理论分析，模型试验研究一级实际工作经验的积累总结，对这一类建筑抗震设计水平获得了进一步的提高。在房屋的设计中应重点解决结构体系。易损部位、薄弱层和过渡层、抗震能力匹配性等问题。做出增加房屋整体抗震能力合理设计，确保此类结构的抗震安全性能。以使这类房屋的抗震设计满足“小震”不坏，“中震”可修和“大震”不倒的抗震设防目标。

一,底部框架—抗震墙砌体房屋结构设计应满足抗震概念设计的要求，其内容有：

1，结构体系和结构布置

底部框架—抗震墙砌体房屋的结构布置要符合不规则结构概念设计要求，尽可能减小其不规则性，房屋体型宜简单对称。由于使用要求不可避免出现上部砌体凸凹不规则的情况时，应在局部凸凹部位的墙下设置框架柱，使主要上部砌体抗震墙下均设有落地框架柱。尽可能减小竖向抗测力构件不连续和平面结构体系复杂造成的不利影响。当建筑平面复杂，存在严重凸凹不规则时，可设抗震缝，降结构体系分为相对规则的几个结构单元。底层框架—抗震墙砌体房屋上部砌体抗震墙宜与底部框架梁或抗震墙除个别墙段外均应上下对齐或基本对齐。以利于荷载传递。尽量减小由次梁的二次转换。

2，底部框架—抗震墙砌体房屋底部应设置完整的框架—抗震体系。即在底部或底部两层均应沿纵横两个方向设置一定数量的抗震墙。使底部形成具有两边防线的双向的框架抗震墙体系，使个方向的抗震力接近，以利于提高底部整体的抗震能力。

3，抗震墙的布置是此类房屋结构抗震设计的重点。抗震墙的布置应使底部框架—抗震墙房屋，底部具有适宜的刚度承载力和变形能力。其布置原则是“均匀对称，分散周边，纵横相连，上下连续。”均匀对称，使上下结构的质量中心和刚度中心尽量重合以降低结构的扭转效应。而分散周边设置抗震墙不仅可以使结构受力均匀，较大的提高结构的抗扭能力。而上下连续：底部框架抗震墙与上部砌体抗震墙平面对齐或基本对齐又减少了抗震力的传力途径，减少局部破坏。

4，抗震墙的合理数量。应该使上下两部分的刚度比合理取值控制在一定的范围内。即上下层结构侧向的刚度和承载力的匹配性，是防止底部框架—抗震墙多层砌体房屋发生严重破坏的重要措施。底层框架—抗震墙多层砌体房屋的第二层与底层的刚度比不仅对地震作用下层间位移有影响，而且对层间极限剪力系数分布，薄弱层的位置和薄弱楼层在弹塑性变化的集中也有着重大影响。控制上下二层的刚度比，就是为了使底层框架—抗震墙砌体房屋的弹性位移反应较为均匀，以减小在剧烈地震作用下弹塑变形的集中。从而提高房屋整体的抗震能力。

抗震规范规定：底部框架—抗震墙砌体房屋纵横两个方向，第二层计入构柱影响的侧向刚度与底层侧向刚度的比值。6，7度时不应超过2.5（K2/K1

5，底部钢筋砼抗震墙的高宽比及低矮抗震墙的设计：

控制好底部钢筋砼抗震墙适宜的高宽比，即可以满足对底部框架—抗震墙侧向刚度不过大的要求，有要保证抗震墙的足够承载力和变形能力，是抗震墙设计的重要措施。

底部框架—抗震墙砌体房屋底部的抗震墙往往是低矮抗震墙，高宽比小于1.0，低矮钢筋砼抗震墙是以受剪为主，其破坏形态为脆性的剪切破坏，应予以改进。研究结果表明，对较长的抗震墙，放入板式钢筋砼板的开竖缝的钢筋砼抗震墙的性能明显优越整体钢筋砼低矮抗震墙。这种开竖缝抗震墙具有弹性刚度大，后期刚度较为稳定的特点。达到最大荷载后，其承载力没有明显降低，而其变形能力和耗能能力有较大提高，达到改善抗震性的目的。所以在底层框架—抗震墙砌体房屋，底层宜采用带边框的开竖缝钢筋砼抗震墙。将较长的抗震墙用竖缝分割若干个由暗柱和边框梁组成墙段。其墙段的高宽比控制在1.5左右为宜。这样很好解决底部与上部抗震性能匹配问题，从而提高房屋的整体抗震性能。

二，底部抗震墙砌体房屋设计的计算要点。其内容如下：

1，地震作用计算及地震作用效应的调整。

对于平立面布置规则，质量和刚度在平立面的分布比较规则的结构可采用底部剪力法。对于立面布置不规则宜采用振型分解反应谱法，对于平面不规则的宜采用考虑水平地震作用扭转影响的振型分解反应谱法。当采用阵型反应谱法应取足够的振型数。

为了减小底部的薄弱程度，根据概念设计的要求，“抗震规范”规定,底部框架—抗震墙砌体房屋底层横向与纵向地震剪力设计值均应乘以增大系数。其值根据上下层侧移刚度比在1.2~1.5范围内选用。其比值越大增加越多。可采用线托值法进行计算。第三层与第二层的刚度比大者应取大值。

2，底部框架—抗震墙部分地震剪力的分配

水平地震剪力要根据对应的框架—抗震墙结构中各构件的侧向刚度比例，并考虑塑性内力重分布来分配，使其符合多边设防的设计原则。抗震墙作为第一边防线，底部横向和纵向地震剪力设计值应全部由该方向的抗震墙承担。地震剪力按各抗震墙段的侧向刚度比例来分配。

在地震作用下，底部抗震墙开裂后，将产生塑性内力重分布。底部框架作为第二边防线，承担的地震剪力设计值，可按底部框架和抗震墙有效侧移刚度比例进行分配。

有效侧向刚度的取值：框架的侧向刚度不折减，钢筋砼抗震墙侧向刚度可乘以折减系数0.30，砖砌体可乘以折减系数0.20 。底部框架承担的地震剪力设计值，可按下式计算：

Vj=KjV/(∑Vj+0.30∑Kcwj+0.20∑Kbwj)

式中： Vj——第j榀框架承担的地震剪力

Kj——第j榀框架的弹性侧向刚度

V——底部总地震剪力

Kdwj——第j榀钢筋砼抗震墙弹性侧向刚度

Kbwj——第j榀普通砼抗震墙弹性侧向刚度

3，底部地震倾覆力矩的计算及分组

在建筑抗震设计规范中，对多层砌体一般不考虑地震倾覆力矩对墙体受剪的影响。而是按不同的基本烈度的抗震设防控制房屋的高宽比。在而对于底部框架—抗震墙砌体房屋，其底部和上部是由两种不同的而承重和抗侧力体系组成。应考虑倾覆力矩对底部框架—抗震墙结构构件的影响。

作用于底部框架—抗震墙砌体房屋的过渡层及以上各楼层的水平地震作用。对底层或底部两层引起倾覆力矩，将使底部抗震墙产生附加弯矩，并使底层框架柱产生附加轴力。在确定底部框架—抗震墙的地震作用效应时，应计入地震倾覆力矩对底部抗震墙产生的附加弯矩，相对底部框架产生的附加轴力影响。

在底层框架—抗震墙砌体房屋中，作用与整个房屋底层的地震倾覆力矩设计值，按下式计算：

M1=Reh∑Fi（Hi-H1）

式中：M1=作用房屋底层总的地震倾覆力矩。

Fi=第i楼层质点的水平地震作用的标准值。

Hi=第i楼层质点的计算高度。

当底部为二层框架—抗震墙砌体房屋中，作用与整个房屋第二层地震的倾覆力矩：

M2=Reh∑Fi（Hi-H2）

式中: M2——作用于房屋第二层总的地震倾覆力矩。

考虑实际计算的可操作性，现行的《抗震规范》规定，可将地震倾覆力矩在底部框架和抗震墙之间。按它们的侧喜爱那个刚度比例进行分配。

4，底部框架托墙梁的计算

底部框架托墙梁的受力状态是非常复杂的，大量的空间有限元分析表明底部框架—抗震墙砌体房屋第一层的框架托墙梁和底部两层的框架—抗震墙砌体房屋第二层框架托墙梁承担竖向荷载的特点和规律是相同的。在不考虑上部砌体开裂的前提下，且上部墙体墙未开洞时，对于其下部框架托墙梁的墙梁作用最为明显的。

在静力计算时，框架托墙梁及其上部的砌体墙可做为墙梁进行计算。在抗震设计时，大震时，托墙梁上砌体严重开裂，若拉结不良则会出平面倒塌，震害十分严重。托墙梁与非抗震的墙梁受力状态有所差异，当按静力方法考虑有框架柱落地的托梁与上部砌体的组合作用时，需要根据其开裂程度调整计算参数。

作为简化计算，偏于安全。在托墙梁上部各层墙体不开洞和跨中1/3范围内开一个洞的情况也可以采用折减荷载的方法。

托墙梁弯矩的计算：由重力荷载代表值产生的弯矩，托墙梁上部楼层四层以下全部计入组合。四层以上可有所折减，取不少于四层的数值计入组合。

托墙梁的剪力计算：由重力荷载代表值产生的剪力不折减。此时对于框架柱的轴力，应对应于上部竖向荷载，对于钢筋砼抗震墙连接的托墙梁，应按框架—抗震墙的连梁计算其内力。

篇4

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

隔震是抗震技术的一种， “隔震”，即隔离地震。在建筑物上部结构与基础之间以及上部建筑层间设置隔震层，隔离地震能量向上部结构传递。降低上部结构的地震作用，达到预期的防震要术，使建筑物的安全得到可靠的保证。它包括上部结构、隔震装置和下部结构三部分。隔震包括基础隔震和层间隔震。隔震体系能够减小结构的水平地震作用，减轻结构和非结构的地震损坏。提高建筑物及其内部设施、人员在地震时的安全性，增加震后建筑物继续使用的能力，已被理论和国内外实发地震所证实。基础隔震技术是用水平力很“柔”的隔震元件将上部建筑与基础隔离，由于隔震层的刚度很小。当地震发生时，隔震层将发挥“隔”的作用，承受地震动引起的位移运动，而上部结构只作近似平动。它能有效的提高建筑物的抗震能力，目前，作为一个较为成熟的高新技术，在世界各地得到了广泛的应用。在国内，这项技术的应用目前处于起步阶段，笔者最近参与设计的唐山新文化广场项目是国内首个采用隔震技术的超高层建筑，相信随着国内建筑市场的发展，以及人们对于抗震意识认识的提高，会有越来越多的建筑物采用这项技术。

结构设计中典型位置的原理如图所示：

2 隔震技术对电气专业的影响以及电气专业在采用隔震设计的建筑物中专门设计的必要

通过对隔震技术的描述可以看出，隔震技术比较独特的地方在于“隔”，要想隔离地震，首先要将建筑物进行科学的分隔。唐山新文化广场项目是按照抗震九度进行设防，地震发生的时候，隔震层上、下两部分结构会发生相对位移以达到抗震的作用。这种相对的位移最大可以达到几十厘米，一般设计中，不用考虑相对位移的影响，建筑物内部的桥架、金属管、母线等采用的是刚性连接；在采用隔震设计的建筑物中，如果上述构件也采用刚性连接，在地震发生、产生相对位移时，这些构件本身势必会遭到破坏，会造成楼内供电中止、信号中断、设备无法使用，甚至会对建筑物本身的安全产生不良影响。因此，在采用隔震设计的建筑物中，电气相关设备也必须采用相应的隔震设计，以减少地震造成的损失、降低建筑物的维护费用。

3 电气专业隔震技术综述

目前国内现行的规范中，对电气专业隔震技术进行阐述的相对较少。《建筑抗震设计规范》GB50011-2010对机电设备支架的基本抗震措施进行了基本描述；另外，国家标准图集《建筑结构隔震构造详图 03SG610-1》中也列举了一些电气设备的隔震做法。其中，《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第13.4.3条规定，对于有隔震装置的设备，应注意其强烈震动对连接件的影响，并防止设备和建筑结构发生谐振现象；第13.4.4条规定，管道和设备与建筑结构的连接，应能允许二者间有一定的相对变位。从一个侧面给了电气专业做隔震设计的有益提示，那就是，采用隔震设计的建筑物，电气的相关设计应主要考虑相对位置变动的影响，同时，在此类建筑中，地震时地震作用减小，对电气设备锚固的要求降低了。不过由于此类建筑中设备与楼板之间的相对位移会比常规设计的要大，强烈震动对隔震设计中的连接件的影响也会比常规设计的大很多，那么连接件是否连接牢靠，能否经得住强震的影响也就成了一个十分重要的内容。

电气专业隔震技术，主要是在隔震层对连接上部建筑与基础的相关电气原件进行软连接处理，通过软连接，吸收掉地震时建筑物上下两部分相对位移产生的能量，从而保证电气相关设备在地震中不被破坏。目前国内相关的规范、图集中涉及的相关做法主要有以下几种：

电缆入户做法（一）

如图所示，入户的位置穿结构墙体预埋入户管，电缆桥架吊装在楼板上，入户管和电缆桥架之间的电缆采用明敷，并且在长度上预留出一定的余量来（一般来说，这个余量不能小于隔震支座在罕见地震下的最大水平位移值的1.2倍，后面所属的“余量”与此要求相同）。结构专业的梁做的比较高，影响电缆走线的时候，可与结构专业协商，穿梁预埋套管，以方便电缆敷设。

电缆入户做法（二）

图示这种做法与第一种做法类似，这种做法与结构梁的高度、电缆桥架的安装高度都有关系；一般来说，在结构梁不是特别高，同时，与其它专业综合以后，电缆桥架可以在梁下安装的时候才能采用这种方式；这种方式的优点是不需要在结构的梁上预留套管，减少了专业间配合的时间，桥架安装的位置也相对自由，理论上，两个柱子之间的空间都可以用于安装桥架；不过考虑到地震时上下两部分结构的相对位移，建议采用此种安装方式时，桥架距离柱边至少留出1米的空间，并且要保证桥架的固定装置（吊杆等）均设在上层结构体上。

电缆入户做法（三）

图示为室外电缆直接引入室内配电箱的做法，上下结构体中分别做好预埋管以方便管线通过，预埋管之间电缆采用明敷，并预留一定的余量（具体要求参见第一种做法）。

避雷线连接做法

图示为防雷引下线穿过隔震层的做法。在采取隔震设计的建筑中，由于上下结构体是分离的，那么防雷引下线势必无法按照常规的做法引下跟接地体相连。这种情况下，就需要在隔震垫两侧的柱体上各做一个预埋件，导雷体（防雷引下线）通过明敷跨接在两个预埋件上，两个预埋件分别与柱子内的主筋做可靠连接。同样的，明装的导雷体（防雷引下线）也需要留出一定的余量来。

目前国内相关的规范、图集涉及到的关于电气设备的隔震措施主要有上述几种，当然了，在实际设计的过程中，可能会遇到更多的设备、元件需要做隔震，比如说密集型母线，建议进行如下处理：

如图所示，采用密集型母线进行供电的时候，密集型母线在穿过隔震层的时候改成电缆敷设，以防止地震时产生的相对位移带来的破坏。

在唐山新文化广场的项目中阅读了一些国外的隔震设计的资料，其中有一些关于电气设备的隔震设计的内容，下面摘录日本关于电力进线隔震设计的做法，以供探讨、研究。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部及中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010