導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇電氣抗震設計，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，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

引言

盡管當前變電站電氣設備分級抗震設防成為趨勢，還得到了我國政府有關部門在政策和資金方面的支持，但是大部分電力企業的經營管理者并不了解電氣設備分級抗震設防的重要性，而國內電氣設備抗震考核水平偏低，從而導致變電站電氣設備的運行出現問題。所以，本文從變電站電氣設備分級抗震研究的現狀入手，對變電站電氣設備的抗震設計和分級抗震設防原則進行分析和研究。

1變電站電氣設備分級抗震設防原則研究的概況

雖然變電站電氣設備分級抗震設防原則的研究狀況良好，其研究成果和應用表現也得到了工作人員和設計人員的認可和重視，但還是會受到傳統觀念和管理模式的限制，使得變電站電氣設備分級抗震設防的發展陷入遲滯，影響了電力系統的正常和安全運行，長此以往不利于變電站電氣設備抗震能力的提高。為了更好地落實變電站電氣設備分級抗震設防原則，首先需要對研究概況進行了解，特別是要分析電氣設備的抗震現狀、抗震級別的標準、研究意義等，才能為變電站電氣設備分級抗震設防原則的應用奠定良好的基礎。

1．1國內外變電站電氣設備抗震研究的現狀

目前國內外變電站電氣設備受到地震危害的狀況較多，其主要原因和具體表現如下。第一，變電站電氣設備震害與瓷套管主要材料有關，這種整體呈長細狀、重心較高、強度不足的材料容易產生不協調變形，從而導致脆性斷裂;高壓電瓷型電氣設備的固有頻率與地震波的卓越頻率相近，發生共振時會加大設備破壞率。第二，電氣設備震害表現多為斷路器瓷套管根部斷裂、避雷器瓷套管底部斷裂、隔離開關瓷套管根部發生脆性折斷等。國內外研究人員還結合實際情況對電氣設備抗震、減隔震技術和設備進行研究，但是我國相關研究還處于起步階段，與國外研究成果相比還有較大的差距。

1．2國內外變電站電氣設備抗震級別的相關標準

目前許多國家都對電氣設備進行了抗震規范，規定了抗震等級和設防目標，但是國內外的規定和標準有所不同，具體的差別包括以下幾個方面的內容。一方面，國外電氣設備分級抗震設防一般按照設立等級的方式進行，并且結合國家實際情況而有所差別，比如日本只設立一個等級就與國土面積狹小和地震類型單一的情況有關;美國IEE693規范設立了高、中、低三個等級，這是在50年超越概率2%的抗震設防水準上進行分級的;另一方面，我國大部分規范中以50年超越概率10%為設防水準，但是抗震級別的規定不統一的情況比較嚴重，使得簡化設計程序，節約生產成本，改善設備調用的時間性的優點無法體現，所以變電站電氣設備分級抗震設防是非常重要的。

1．3變電站電氣設備抗震研究的意義

人們的生產生活對于電力的依賴性越來越強，對保證生活質量和提高生活水平有著重要意義。一旦強烈的地震對電力系統的運行產生消極影響，那么變電站電氣設備損壞占據的比例就比較大，威脅到人們的生命和財產安全，所以提高變電站電氣設備抗震能力是必要的，也是電力系統正常運行的可靠保障。由于破壞電力體系會引發停水、停電、火災、通信中斷等次生問題，出現不可避免的經濟損失，提高城市電網體系生命線工程的抗震能力成為研究的重點，也對我國城市現代化建設有著重要的現實意義。

2變電站電氣設備分級抗震設防原則的應用

根據變電站電氣設備分級抗震設防原則研究概況，可以得知國內外電氣設備抗震水平有差距，相關的抗震標準和規范也不同，那么就需要結合實際情況來應用變電站電氣設備分級抗震設防原則。基對變電站電氣設備分級抗震設防原則研究的了解，嘗試從變電站電氣設備抗震設防分級的設計與應用，變電站電氣設備抗震可靠度，分級抗震原理與技術等方面進行分析是切實可行的，總結出有用的經驗和教訓，才能發揮分級抗震設防的重要作用，提高變電站電氣設備的抗震能力與水平，逐步完成電力系統安全運行的任務。

2．1變電站電氣設備抗震設防分級的設計與應用

為了更好地落實和應用變電站電氣設備分級抗震設防原則，首先需要設立并確定好電氣設備抗震設防分級，才能有效保證變電站電氣設備分級設防抗震效果。根據《中國地震動參數區劃圖》的要求，結合《電力設施抗震設立規范》的規定，再通過對典型電氣設備可靠度進行分析，可以將電氣設備的抗震能力分為三級:0．1g及以下為第一級低等抗震考核水平，對于220kV及以下電氣設備在Ⅷ度及以上時應進行抗震設計;0．1～0．4g為第二級中等抗震考核水平，0．4g以上為第三級高等抗震考核水平。

2．2變電站電氣設備抗震可靠度的分析

由于變電站電氣設備經常發生脆性破壞，影響了電力系統的正常運行，所以要選擇典型的電氣設備進行抗震可靠度的分析，為變電站電氣設備分級抗震設防提供理論依據。結合相關研究和案例，可以發現加速度為0．1g時設備可靠率可以達到100%;0．4g時在20%～40%，電氣設備為中等破壞程度;0．6g時降低到10%以下，電氣設備處于嚴重破壞程度。根據普通瓷和高強瓷材料的避雷器與合理開關抗震度的表現，可以得知高強瓷能夠提高抗震可靠度，保證變電站電氣設備安全運行，對促進變電站電氣設備分級抗震設防有著積極作用。

3變電站電氣設備分級抗震設防的應對策略

基于對變電站電氣設備分級抗震設防原則應用表現的了解，為了減少不必要的風險和損失，就要對變電站電氣設備分級抗震的應對策略進行研究，保證供電企業的經濟效益和社會效益。針對變電站電氣設備分級抗震的經驗，變電站電氣設備分級抗震設計的建議進行分析，使得相關標準和措施能夠提高電氣設備的抗震水平，降低地震災害對變電站電氣設備的傷害，有效解決了變電站電氣設備抗震的薄弱環節。

3．1變電站電氣設備分級抗震設防的經驗

我國變電站電氣設備分級抗震設防能力有限，電氣設備抗震能力不足，所以需要總結出變電站電氣設備分級抗震設防的經驗和對策，在調整和改進下解決并處理好不足之處和薄弱環節。第一，建立電力系統抵抗地震災害的數據庫，收集國內外地震災害的統計資料，評估不同區域電力系統抗震可靠性和危險性，健全全國各地地震應急響應制度和快速恢復機制。第二，研究各個抗震設計方法對變電站電氣設備的影響和抗震效果，選擇抗震可靠性好的材料進行應用。第三，加強設備瓷套管的強度，采用減震器或者隔震器，保護好電氣設備與支承柱的連接。

3．2變電站電氣設備分級抗震設防設計的建議

除了上述幾個方面的內容，研究變電站電氣設備分級抗震設防原則還要注意其抗震設計，針對不同類型的電氣設備進行設計上的調整和改進，發揮電氣設備的抗震作用和自身優勢。舉例來說，變壓器、開關柜、蓄電池等浮放設備，應利用拉繩來加強設備本體和基礎的連接，才能防止出現滑移，傾倒等震害現象。由此可見，在設計變電站電氣設備分級抗震設立時，研究人員需要對其材料，環境等影響因素多加注意和重視。

4結語

研究變電站電氣設備分級抗震設防原則是符合國內外電力工程發展趨勢，在了解電氣設備分級抗震設防原則的同時發現了相關規范和標準中的不足之處，并利用有效的抗震設計和策略進行彌補和調整，使得變電站電氣設備抗震設防分級得以實現，為電力行業和供電企業的發展做出了重要的貢獻。為了配合當前階段分級抗震設防的趨勢，滿足人們對于變電站電氣設備良好運行的要求，才能提高變電站電氣設備抗震考核水平，保證電氣設備運行的經濟效益和社會效益。討論變電站電氣設備分級抗震設防原則不僅促進了相關問題的解決，還為變電站電氣設備分級抗震設防未來的發展和創新提供了新思路。

參考文獻:

［1］燕妮，韓軍鋒．電氣設備抗震措施研究［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.

篇3

底部框架抗震墻砌體這種結構形式早期多出現在我國的城市建設中，由于使用功能的需要，臨街的建筑在底部設置商店、餐廳、車庫或銀行等，而上部各層為住宅、辦公室等。這種類型的結構是城市舊城改造和避免商業過分集中的較好型式，具有比多層鋼筋混凝土框架結構造價低和便于施工等優點，性價比較高。

底層框架抗震墻砌體的震害特點

未經抗震設防的底層框架抗震墻砌體，其底層的縱橫墻數量較少且平面布置不對稱，而上部砌體則縱橫墻的間距較密，上部砌體的側移剛度比底層大得多，在強烈地震作用下，由于底層的抗側力剛度和極限承載能力相對于第二層薄弱，結構將在底層率先屈服、進入彈塑 性狀態，井將產生變形集中的現象。底層的率先破壞將危及整個房屋的安全。

我國近十幾年來的強烈地震震害表明，這類房屋的地震震害較為普遍，未經抗震設防的 這類房屋的震害特點是：

1.震害多數發生在底層，表現為“上輕下重”；

2.底層的震害規律是：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計的基本要求

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力體系之間的抗震性能是有差異的，而且其過渡樓層的受力也比較復雜。底部框架抗震墻砌體具有上剛下柔，上重下輕的特點，房屋的震害程度與房屋的平面布置和上下墻體的相對位置，以及上下層的層間側移剛度比等密切相關。

1.1“強柱弱梁”原則

底部框架抗震墻砌體框架設計遵循的一個基本原則就是：“強柱弱梁”、“強節點弱構件”原則。目的是使框架結構在強烈地震作用下，塑性鉸先出現在梁端，后出現在柱端。如果框架的任一柱端先出現塑性鉸，可能會引起同一層其它柱端相繼出現塑性鉸，房屋因此而倒塌。但是底層框架梁因為要承擔豎向荷載引起的較大彎矩，截面較大，因而在截面抗彎強度的計算上滿足“強柱弱梁”的要求很困難，所以在構造上特別是箍筋的配置上應盡量實現“強柱弱梁”的設計原則。

1.2 結構平面設計講究均勻性、整體性

建筑平面布置應簡潔、規則、對稱，并盡可能減少上部砌體單元形式。上部砌體縱橫墻均勻對稱布置，沿平面內宜對齊，同一軸線的窗間墻寬度宜均勻。盡可能的將抗震墻對稱分散布置，使縱橫向抗震墻相連，縱向抗震墻應布置在外縱軸線，增強抗傾覆能力，避免出現低矮抗震墻（高寬比小于1），使層間剛度比使得結構的剛度中心與質量中心重合，減少地震作用下結構產生的扭轉效應。

1.3 結構立面的均勻性、連續性

底部框架抗震墻砌體結構的顯著特點就是“上重下輕”。上部磚房各層建筑功能保持一致，墻體豎向應對稱連續。對于出屋面的樓梯間，水箱間由于剛度突變，地震時容易引起鞭稍效應，所以要盡可能地降低層高。只有建筑設計做到豎向規則連續才能保證豎向強度和剛度的均勻性，避免上部砌體出現薄弱層，減少應力集中和變形集中。

2 抗震墻砌體的抗震設計

2.1 底層框架抗震墻的設計

目前，底層框架抗震墻砌體的底層設計歸納起來存在以下三方面的問題：

底層為大商場等有大空間使用要求時，底層抗震墻（一般為磚墻）設置得很少，其底層的側移剛度比縱橫墻較多的第二層小得多。這種結構由于其地震傾覆力矩主要由鋼筋砼框架柱承擔，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，危及整個房屋的安全。要解決以上問題，首先，建筑平面布置時，應考慮在適當部位布置一些墻體。其次，采用鋼筋砼抗震墻來代替砌體抗震墻，一片相同厚度、高度和長度砼墻的抗側剛度是砌體墻的好幾倍，既可減少墻面數又能保證底層的側移剛度。

底層沿縱向分成幾個較大空間，一些設計方案把分隔橫墻設計成為帶構造柱、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重，并且過早的退出工作，產生彈塑性內力重分布，導致底層框架抗震墻部分破壞嚴重。因此，結構布置時必須將底層布置成縱橫向框架抗震墻體系，避免以上問題的產生。

2.2 過渡層的設計

抗震墻砌體的二層稱為過渡層。此層擔負著傳遞上部的地震剪力和上部各層地震力對底層樓蓋的傾覆力矩引起樓層轉角對第二層層間位移的增大，因而此層受力復雜，也顯得非常重要。對于底部框架抗震墻砌體，當底層按抗震規范要求設置一定數量的抗震墻后，房屋底部的側向剛度和水平承載力有較大提高；此時如果忽略過渡層墻體的側向剛度和水平承載力的降低，可能使房屋的過渡層成為薄弱層；由于過渡層磚砌體的變形能力較底層相對較差，因而將降低這種房屋的抗震性能。為避免上述情況發生，應加強過渡層墻體的抗震構造措施。二層構造柱配筋較上部同一位置構造柱配筋加大一級，二層構造柱下端箍筋適當加密，構造柱縱向鋼筋錨入底層框架柱、梁內40d；除按抗震規范設置構造柱外，應根據房屋層數、設防烈度適當增設構造柱，尤其是在底層有抗震墻的位置，以改善整個結構傳遞水平力的性能；另在房屋四周外墻，在縱橫墻交接處均宜設構造柱，以增加上部砌體結構與底部鋼筋砼框架抗震墻結構的連接和整體性，避免由于房屋上部及底部材質不同，結構的自振頻率不完全一致，在地震作用下因上、下部連接不強而在二層樓面處形成脫接。

3 底部框架結構抗震設計中應注意的問題

3.1 注重概念設計

選擇對抗震有利的建筑場地，簡化建筑體型，講究規則對稱，質量和剛度變化均勻，抗震結構體系合理、明確等是確保抗震設計合理的基本設計內容。同時抗震設計應滿足“小震”不壞“，中震”可修和“大震”不倒的設防目標。《建筑抗震設計規范》（GBJ50011-2001）的第7.1.8條規定，底部應沿縱橫兩方向均勻對稱布置框架-抗震墻體系，并重點強調底部抗震墻應是雙向、對稱布置并縱橫抗震墻相連。由于底部框架墻結構中的剪力墻屬低矮墻，其抗剪剛度相對較大，如果布置的墻肢較長、平面形式復雜，很容易出現局部剛度過大，受力過于集中的現象，甚至經常出現只布置極少的剪力墻就滿足上下層抗側剛度比限值的情況。如果不作處理，則會造成建筑的剛度中心對質量中心的偏心距較大，地震力作用下會對結構產生扭轉效應。

底部框墻結構的柱網不宜過大，一般控制在7.5m左右，并且框架梁上懸墻數目不應超過一道。首先從使用功能上，底框結構大多為商住樓，該跨度對應上部可分割為兩開間，無論上部為住宅樓，還是辦公樓，開間尺寸都必須以滿足砌體結構所能實現的功能。

3.2 嚴格控制側移剛度比

現行抗震規范對底層框架砌體第二層與底層的側移剛度比不僅會影響地震作用下的層間彈性位移，而且對層間極限剪力系數分布、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。因此應嚴格的限制側移剛度比，設計中并對此作控制性驗算。這是因為該比值分析結果表明，當>2時，在強烈地震作用下會造成薄弱的底層彈塑性變形集中，彈性位移增大，會加速底層的破壞；但當

3.3 結構體系要合理

底部框架砌體的底層或底部兩層均應設置縱橫向的雙向框架體系，因為底部的地震剪力按各抗側力構件的剛度分配，在這些結構混用的體系中，砌體比框架的抗側力剛度大得多，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，這樣會形成磚墻構件先退出工作，導致加重半框架或部分框架的破壞。

結論

底部框架抗震墻砌體上部和底部抗震性能差異較大，由于其結構形式特殊，設計不合理將導致地震時的嚴重破壞。設計房屋的平面規則對稱、控制底層和過度層的剛度比，合理布置底部框架抗震墻磚房的結構體系等，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 ：

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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：TU22文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

1、前言

對城鎮臨街建筑及居民小區建筑，經常要考慮到商業經營和辦公的需要，做成底層框架－抗震墻、上部多層砌體房屋，它的優點在于房屋的底部可提供較大較靈活的空間做商業，在上部可蓋空間規整、不露柱子，造價低廉的磚混住宅。其結構特點是在結構豎向體系、結構材料體系、結構剛度等多方面，在豎向存在突變，是一種抗震不利的結構體系，本來應該避免采用。但隨著對此類結構研究的深入，發現只要合理的設計此種結構，還是能達到一定抗震性能的。

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兩層為框架－抗震墻，上部為多層磚混結構構成。這類結構的底層或底部兩層具有一定的抗側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力剛度和一定的承載能力，但變形和耗能能力相對較差。這類結構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。震害調查和試驗研究表明，當底層無抗震墻或抗震墻數量較少時，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對應的框架―抗震墻結構中各構件的側向剛度比例，并考慮塑性內力重分布來分配，使其符合多道防線的設計原則。

3.1抗震墻

底部框架―抗震墻側向剛度中，鋼筋混凝土占有相當的比例。從控制底部設置一定數量的抗震墻和底部的二道防線的設計原則考慮，抗震墻作為第一道防線，底部的橫向和縱向地震剪力的設計值應該全部由該方向的抗震承擔。地震剪力按各地震墻的側向剛度比例進行分配

3.2框架

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

4、底部框架托墻梁計算

底部框架托墻梁的受力狀態是非常復雜的。通過空間有限元分析方法對該項內容進行的大量計算分析工作，總結了底部框架―抗震墻砌體房屋底部框架托墻梁承擔豎向荷載的特點和規律。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兩層框架―抗震墻砌體房屋第二層的框架托墻梁承擔豎向荷載的特點和規律是相同的。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，對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造柱、圈梁設置情況（如內縱墻與橫墻交接處設置構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

（4）底部框架跨數

4.2底部框架托墻梁內力計算的基本原則

在靜力設計時，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行計算。抗震設計時，考慮到實際地震作用與實驗室條件的差異，“大震”時梁上墻體嚴重開裂，若拉結不良則出平面倒塌，震害十分嚴重，托墻梁與非抗震的墻梁受力狀態有所差異，當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，若計算系數不變會導致不安全，需要依據開裂的程度調整計算參數。

5、底部框架－抗震墻房屋設計的注意事項

5.1 結構布置

底部框架－抗震墻房屋的層數和總高度的限制；房屋抗震橫墻的間距限制，該項限制主要是為了滿足樓蓋對傳遞水平地震力所需的剛度要求，防止樓板平面出現過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對齊或基本對齊；房屋的底部，應沿縱橫兩方向設置一定數量的抗震墻，并應均勻對稱布置或基本均勻對稱布置。底部框架－抗震墻房屋的框架和抗震墻的抗震等級，6、7、8度可分別按三、二、一級采用。

5.2計算要點

層剛度比的控制，底層框架－抗震墻房屋的縱橫兩個方向，第二層與底層側向剛度的比值，6、7度時不應大于2.5，8度時不應大于2.0，且均不應小于1.0。控制側向剛度比，是為了使底部框架－抗震墻磚房的彈性位移反應較為均勻，減少在強烈地震作用下的彈塑性變形集中，從而提高整個房屋的整體抗震能力，防止底部結構出現過大的側移而導致建筑物嚴重破壞。另外,側向剛度比也不應小于1.0，即底層的縱、橫向抗震墻也不應設置的過多，避免底層過強將薄弱層轉移到上部的過渡層。在設計的過程中，設計人員按規范要求設置抗震墻后，過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。這一現象在底部密柱、層高較低時表現得尤為突出。碰到這種情況，有以下方法處理：減少底部抗震墻的數量；在上層墻體結構中增加構造柱（在墻體中部）；將部分剪力墻延伸到過渡層。

6.結合一工程實例就利用軟件計算中需要注意的問題

6.1 底層剪力墻的布置和計算

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

（2）低矮剪力墻的避免

規范規定：高寬比小于1時，可以僅計算剪切變形；高寬比不大于4且不小于1時，應同時計算彎曲和剪切變形。高寬比大于4時，等效側向剛度不考慮。高寬比小于1時，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）。所以工程中應避免使用，或者應利用結構縫將其分開。

（3）剪力墻開洞口

底部框架―抗震墻房屋進行設計時，所布置的抗震墻既要滿足側移剛度比限值的要求，又要滿足承載力計算的要求。經常遇到承載力驗算不滿足，增加抗震墻的數量或厚度，滿足了承載力驗算的要求，但側移剛度比限值又不滿足了的問題，解決的辦法主要是設置結構洞口，即采用在鋼筋混凝土抗震墻上設置洞口并采用輕質砌塊材料填實的方法，將抗震墻的剛度降低，在滿足承載力驗算的要求的同時符合側移剛度比限值的要求。

6.2 底框托梁上的荷載及設計

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托梁的設計影響成為關鍵問題。目前，PKPM軟件僅提供了三種方法：

（1）全部作為均布荷載作用，此時用戶輸入的上部荷載折減系數為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。此時用戶輸入的荷載折減系數小于1.0；

（3）規范方法，即考慮墻梁組合作用對托梁進行計算。實際設計中，一般采用如下規定：當抗震設防烈度為8度及以上時，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件計算；當設防烈度為6、7度時，上部荷載可以考慮折減系數。當輸入的折減系數不宜太小，一般可輸入0.7～0.9，但不應少于四層荷載值。

7、結語

底部框架－抗震墻結構作為一種經濟有效的結構形式，適應我國當前經濟發展的需要。盡管其抗震性能不是很好，但只要設計人員嚴格按照規范和人們的實踐和試驗經驗進行設計，完全能夠滿足人們的需要。

參考文獻：

陳岱林等，砌體結構CAD原理及疑難問題解答，中國建筑工業出版社，2004；

高小旺等，建筑抗震設計規范理解與應用，中國建筑工業出版社，2002；

中華人民共和國國家標準，建筑抗震設計規范GB50011－2010；

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中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0123-02

自國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》（GB50223-2008）和《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）（下文簡稱“新抗規”）頒布實施以來，雖然“新抗規”與《火力發電廠土建設計技術規程》（DL5022-2012）（下文簡稱“新土規”）及《電力設施抗震設計規范》（DL50260-2013）（下文簡稱“新電抗規”）中建筑設防標準是一致的，但由于二者對建筑物重要性分類名稱不太一致和清晰，因此對設防標準不易準確判斷，如將建筑設防標準定高了，會造成工程造價提高，若將建筑設防標準定低了，則會導致建筑物的不安全甚至破壞，因此，如何準確判別建筑抗震設防標準是一個非常重要的問題。特別是火力發電廠中各類建（構）筑物繁多，對于準確判別建筑抗震設防標準顯得更為重要和突出。

1 建（構）筑物重要性分類

為了準確地判別建筑抗震設防標準，必須首先搞清“新抗規”和“新土規”中對建筑重要性的分類。

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

表1進一步突出了設防類別劃分中側重于使用功能的災害后果的區分，并更強調體現對人員安全的保障。

2 火力發電廠中各種建（構）筑物的重要性分類

“新電抗規”中將電力設施分為重要電力設施和一般電力設施，為了更加清晰地說明火電廠中建筑（構）物在“新土規”中的類別與“新抗規”中類別的對應，現將火電廠建（構）筑物重要性分類如下，詳見表2。

規模很小的乙類工業建筑，當采用了抗震性能較好的結構體系時，允許按標準設防類設防。

3 建筑抗震設防標準的劃分

所謂抗震設防標準是一種衡量對建筑抗震能力要求高低的綜合尺度，既取決于地震強弱的不同，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，就可準確地判別建筑抗震設防標準。

建筑抗震設防就是對建筑物進行抗震設計，它包括地震作用計算、抗震承載力計算和采用抗震措施。抗震設防標準的依據是抗震設防烈度，在一般情況下采用中國地震動參數區劃圖的地震動參數或與“新抗規”設計基本地震加速度值對應的烈度值，對按有關規定做過地震安全性評價的工程場地，應按批準的抗震設防設計地震動參數或相應的烈度進行抗震設防。現將各類建筑類別的設防標準分類如下，詳表3。

4 需要說明的幾個問題

（1）由于同樣或相近的建筑，建于Ⅲ、Ⅳ場地時震害比Ⅰ、Ⅱ類場地震害嚴重，所以規范要求提高抗震構造措施，但不提高抗震措施中的其它要求，更不不涉及對地震作用計算的調整。當建筑場地類別為Ⅲ、Ⅳ類，設計基本地震加速度為0.15 g和0.30 g，同時又屬于是甲、乙類建筑物時，應考慮特殊的雙重調整，宜綜合確定調整幅度，建議7度（0.15 g）按7.5+1=8.5度，即比8度更高的抗震構造措施；對8度（0.30 g）胺8.5+1=9.5度，即比9度更高的抗震構造措施。

（2）火力發電廠的生產建筑中，其最高抗震設防類別為乙類建筑，沒有甲級建筑，所以表3中未列入。

（3）重要電力設施中的電氣設施可按抗震設防烈度提高1度設防，但不超過9度。

參考文獻

[1] GB50011-2010.建筑抗震設計規范[S].

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城市的功能性和服務性的基礎是電力能源，隨著城市規模和城市用電設備的不斷增加，使得城市對變電站的需求不斷變化，為了確保城市的持續穩定運行，需要科學的對城市變電站進行建設。而一次設計是城市變電站的重要內容，需要科學的對線路和一次設備進行選擇，充分發揮城市變電站的功能。但是在實際的城市變電站一次設計中，需要科學的對變電站的重要內容進行控制，發揮城市變電站的功能，促使城市的功能可以得到有效的發揮，實現城市的持續健康發展。

1 城市變電站一次設計的相關概述

1.1 城市變電站的重要性

城市變電站是完成城市電力轉換和電力配置的重要組成部分，是城市功能性和服務性實現的關鍵部分。而且，隨著城市規模和城市用電設備的不斷增多，城市的電氣設備對供電電壓和供電質量具有更高的要求。為了進一步提高城市變電站的安全系數和安全質量，需要進一步對城市變電站的一次設計進行控制，科學的對互感器、母線、一次設備等進行設計，發揮城市變電站的功能性和可靠性，規避安全隱患，提高城市的功能性和服務質量，推動城市的持續健康發展。

1.2 城市變電站一次設計的基本內容

城市變電站在實際的一次設計中，需要科學的對主接線、變壓器、高壓配電器等進行選擇和布置，發揮一次設備和線路的功能。在實際的城市變電站一次設計中，需要嚴格的遵循國家的相關設計標準，確保設計質量。并滿足城市用戶的基本需求，使得變電站的功能更加靈活、實用，促使變電站可以為城市的建設和城市的發展提供電力基礎，推動城市的持續健康發展。

2 主接線設計與主變壓器選擇問題

主接線和變壓器是變電站的重要一次設計部分，也是城市變電站一次設計中的重要問題之一。為此，需要科學的對主接線設計和主變壓器進行選型，確保一次設計質量，規避安全隱患，發揮城市變電站的功能，推動城市發展。

2.1 電氣主接線設計問題

現階段，城市電氣主接線設計，通常采用復雜的設計形式，而這種復雜的形式，可以使得城市變電站的運行質量和運行可靠性得到提升。但是受到復雜的電氣主接線設計，使得變電站的維護和管理較為困難。尤其是維護過程中，受到主接線復雜設計的影響，使得主接線的故障檢測和故障分析較為困難，影響主接線的維護質量。此外，復雜設計還會導致影響變電站的占地面積增加，維護成本和建設成本增加。

針對電氣主接線的復雜設計，需要科學的展開電氣主接線的優化設計，結合電氣設備的特點、負荷的性質、電壓等級等因素，選擇經濟效益最優、設計最為簡單的主接線方式。城市變電站的主接線，針對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。優化的主接線方式，可以使得線路的復雜情況得到有效的緩解，使得主接線成本可以有效的降低、提高維護效率、減少占地面積。

2.2 主變壓的選擇問題

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鍵因素，這也就使得主變壓器的選擇問題成為城市變電站一次設計的主要問題之一。在一些城市變電站的一次設計時，沒有嚴格的對城市主變壓器的總容量、占地面積等內容進行分析，沒有結合城市的不同季節和時間段的用電情況，導致城市變電站的主變壓器選擇不夠合理，導致空載損耗、負載損耗使用發生，甚至不能滿足城市的實際用電需求，制約城市的持續健康發展。

針對城市變電站主變壓的實際情況，需要科學的對主變壓器進行選擇，主變壓器的選擇，需要結合城市的用電高峰情況與城市的供電情況，從而科學的對變壓器的總容量等內容進行選擇。，此外，還需要選擇高阻抗的變壓器，限制電路的短路水平，從而達到節電的目的，城市主變壓器的設計時，需要在一臺變壓器出現故障時，另一臺可以為主變壓器負擔70%負荷，促使城市變電站可以始終處于穩定的運行狀態，規避停電的風險。

3 高壓配電裝置的布置方式和結構抗震設計問題

針對高壓配電裝置的布置方式和結構抗震設計問題進行分析，并促使其可以得到優化設計，促使城市變電站的一次設計質量得到有效的提升。

3.1 配電裝置的布置方式問題

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，導致后期的維護和檢修的難度增加，導致成本較高，影響后期的配電裝置使用。為此，需要科學的對配電裝置的布置方式進行選擇，選擇施工難度適中，后期養護和使用成本低的布置方式，并結合城市變電站的輸電負荷等內容，對中型布置、高型布置和半高型布置的方式進行選擇，提高配電裝置的布線質量。

3.2 抗震結構設計問題

抗震結構設計時變電站一次設計中的重要問題，如果變電站的抗震等級不能達到標準，會導致城市變電站的質量受到地震的影響，導致安全隱患。為此，在實際的城市變電站一次設計中，需要嚴格的控制抗震設計，促使變電站的抗震等級可以得到有效的提升。

4 斷路器與直流系統的設計問題

斷路器與直流系統同樣是城市變電站中值得注意的問題，如果斷路器的設計不夠合理，使得變電站的保護功能不能得到有效的發揮，導致安全隱患的發生。而直流系統的設計問題，如果不能得到有效的控制，會導致電力損失和安全隱患。為此，針對斷路器需要控制斷路器本身導電性和使用壽命等進行選擇，促使變電站的斷路器設計質量可以得到保障。直流系統可以采用單母線分段接線的方式，并合理的對絕緣監測裝置等進行安裝，確保直流系統的穩定可靠。

5 結束語

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定的關鍵。為此，需要科學的對城市變電站進行設計，針對城市變電站一次設計的相關問題分析和解讀，積極推動城市變電站的設計質量和設計水平得到提升，充分發揮城市變電站的功能，積極推動城市的持續健康發展。

參考文獻

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

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從工程建設角度來看，土建工程是變電站建設中必不可少的重要環節。而起土建工程涉及到土建、給排水、采暖通風、電氣設備安裝專業等，它是電氣安裝工程的前提基礎，其施工質量會直接影響到整個工程的質量和效益。因此，研究變電站土建工程建設中的關鍵技術是一項賦有現實意義的課題。

1、土建工程主建筑結構的抗震技術

對于土建工程而言，由于主建筑結構的安全性與耐久性設計是尤為重要的。因此，這涉及到主建筑結構抗震問題。要確保土建工程中主建筑結構的良好抗震性能，為此要做好以下幾方面的工作：

(1)選址的科學性：建筑物的抗震能力與場地條件有密切的關系，場地條件包括地質構造，地基土質和地形，對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，地震時最易倒塌，因此，選址時應避開地震帶。

（2）結構選型：應根據建筑物的基本條件來決定，合理的結構選型，可加強結構的整體剛度。同時，增強結構構造連接，是減輕地震災害，提高抗震能力的前提條件。結構選型應有明確的計算簡圖和合理的傳力途徑，結構內力分析應符合建筑物的實際情況，結構體系應有多道防線，應具有必要的強度和良好的變形能力，避免因部分構件失效而導致整個結構的破壞。

（3）施工組織技術：在正確選擇站址和地基基礎按抗震設計的基礎上，施工質量成為結構抗震的重要環節。目前施工質量存在問題是多方面的，有的施工單位抗震意識缺乏，對工程質量要求不嚴，設計意圖不能落實，不按規程施工，偷工減料，給工程質量帶來隱患，因此需要加強施工監督機制，完善施工質量體系，提高施工隊伍的素質和質量意識。

2、土建工程的地基處理技術

對于變電站土建工程而言，地基處理技術尤為重要，因為基礎打得牢固與否，處理是否科學合理，直接影響到后期的其他變電站工程建設。而土建工程的地基處理，主要包括以下三方面：

（1）建筑基礎的處理：在設計前一般會對整個站址進行地質勘察，設計過程中要選擇其適合的基礎形式。變電站的建筑物基礎形式有兩種：即獨立基礎和條形基礎。在施工過程中，如果出現基坑（槽）挖至設計標高明地的問題，就要對基底土質采取觸探實驗的處理措施，如果實驗結果顯示地基承載力達到設計要求時，則可進入下一道工序。若實驗結果顯示地基承載力達不到設計要求時就要采取相關處理措施：①片石墊層：若出現的情況是該處基礎填土區域填土不深時，可用M10水泥砂漿和片石砌筑至設計標高，且開挖至符合設計要求的持力層；②擴大基礎的底面積處理方法，此處理方法是針對當地基承載力與設計要求相關不大時的情況；③擠密樁處理技術，該法是針對于基礎部處于軟弱土層且無法判斷該土層厚度時的情況。

（2）圍墻基礎的處理技術：圍墻分布在變電站的四周，挖土區的圍墻基礎一般不會出現什么問題，如果填土區填土厚度不大時，設計時圍墻可砌在擋土墻上，這樣可節約用地。情況相反時，即填土厚度較大時，這對擋土墻設計和工藝要求，卻相對要高，無疑這會增大工程造價。建議設計時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，這是為了整個圍墻的美學效果考慮，處理方法可砌在填土區域，可用樁基礎或地基梁。

（3）變壓器等基礎的處理技術：變壓器、構支架基礎都屬于獨立基礎，不同的是其上部的設備和管線都是相連的，據此，設計處理時有必要將其沉降控制在允許范圍內，其沉降控制范圍要根據規范要求進行調控。如果出現基礎不良地基，建議采取片石墊層或其它有效的處理技術；而如果出現大部分構支架基礎處理較深的填土無時，建議用樁基礎處理技術。

3、土建設計中的防火防噪技術

建筑防火防噪問題，也是變電站土建工程建設需考慮的重點內容。為此也需要采取相應的技術措施與方法：

（1）土建設計中的防火：就變電站建筑物而言，國家電力防火規范規定最低耐火等級為二級，火災危險性類別主控制室和繼電器室為戊類，配電室為丙或丁類；建筑物的屋面應采用非燃燒體。主控制室、繼電器室、微波載波機房的墻面可采用較高等級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，建筑物安全疏散出口數量設置、防火門等級要求及其開啟方向等方面的設計均應滿足規范要求，且在建筑物內還需配置一定數量的消防器材。變電站的火災事故絕大部分是由電氣設備特別是帶油設備所引起的，這類火災用水撲救的作用不大。電纜是容易燃燒引起火災的物體，在站內其分布較廣，采用固定滅火設施來應對由電纜起火引起的火災不太經濟，也不現實。所以，電纜消防應采用的主要措施是分隔及阻燃。變壓器是變電站內最重要的設備，防火要求更高，應在設計中加以重視。國家規范規定，主變壓器對主要生產建（構）筑物及屋外配電裝置最小防火安全距離要求不得小于10m。設計人員在設計過程中要嚴格檢查主變壓器之間、主變壓器與其他充油設備以及主變壓器與建筑物之間的距離，當防火凈距小于規范要求時，就應在設置防火隔墻，同時防火墻的耐火極限需達到《火力發電廠與變電所設計防火規范》規定的具體時限。

（2）土建設計中的防噪：變電站內的電氣設備在運行過程中會產生較大的噪音，會影響附近居民的生活。在變電站土建設計時要考慮到這一點，合理地規劃布局，優化通風設計，減少噪聲污染。因此，變電站選址時，在滿足供電規劃的前提下，可首先考慮把變電站建在背景噪聲比較大、或對噪聲可以起到緩沖作用的區域；其次是優化變電站的通風設計，在進風口設置消音設備，降低噪聲污染。

4、結束語

綜上所述，變電站土建工程建設是電氣安裝工程的前提與基礎，其建設質量直接影響到變電站的正常運行與維護。因此，對土建工程的建設過程對工程容不得半點馬虎，在施工過程中必須對各關鍵技術加以嚴格的控制，進而提高工程建設質量，從而實現保證電網建設的高效和安全。

參考文獻

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

[2] 巫尚吉.變電站土建設計中有關防火的問題[J].企業科技與發展.2008(20).

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前言

在汶川及歷屆地震災害中，樓梯作為生命通道卻破壞多有發生，有些甚至斷裂、倒塌。這些引起了我們對以往樓梯設計方法的反思，《建筑抗震設計規范》[1]對其布置、構造等亦提出了相應的規范要求，并規定結構計算中應考慮樓梯構件的影響。余熱發電主廠房其結構布局一般為框排架結構體系，汽機間與配電室、集控室等綜合布置，其結構豎向層的布置較為雜亂，存在大量的錯層現象，受其功能布局限制，樓梯往往布置于框架結構側邊或轉角處，這就導致了結構在抗震性能方面存在“先天性不良”。分析了余熱項目發電主廠房樓梯對整體框排架結構的影響，提出了此類結構樓梯的抗震設計建議。

1. 實例計算及分析

1.1 樓梯結構對主體結構的影響

參照工程實例，用PKPM程序建立框排架結構模型，來分析樓梯地震作用及其與主體結構之間的相互影響。汽機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、汽機間為3個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。基礎頂標高為-2.300m，Ⅱ類場地，設防烈度為8度，第二組，設計基本地震加速度為0.20g。計算中考慮結構的非對稱性引起的扭轉效應，取振型數為12個，結構阻尼比為0.005，周期折減系數取0.80。圖1比較了有樓梯構件與沒有樓梯構件下X向和Y向地震樓層位移角。可以看出，輸入樓梯結構時對整個框架架結構影響較大。

2.2 框架梁、柱內力分析

此處僅取邊跨框架進行分析，可見考慮了樓梯的空間作用后，在與休息平臺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；平臺處下部柱子因承擔上跑梯段傳來的軸力，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，由于樓梯結構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，相當于形成了一個斜向支撐，具有更大的剛度而造成內力的集中。同時由于框架柱計算高度減小，抗側移剛度增大，承擔了比未考慮樓梯參與情況下更大的剪力。

2.3 樓梯結構地震作用分析

在地震的反復作用下，樓梯梯板呈現出反復受拉、壓的受力狀況，因此地震作用下樓梯梯板受力應為一種拉（壓）彎受力構件。按照傳統設計方法，樓梯只考慮垂直方向荷載將其當著一種簡支構件計算，在此例中樓梯受力彎矩M=37.6kN.m，通過整體計算分析其梯板在地震作用狀況下最大軸向力達到了596kN。設計鋼筋采用二級鋼筋，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。可以看出其鋼筋用量約常規設計方法用量的2.1倍，說明梯段的抗震承載力存在較大的不足，梯段的設計需要考慮整體作用效應下地震作用的影響。

3. 結語

由上文分析可以看出，由于樓梯的存在增加了結構的剛度，參與了樓層間水平地震作用的傳遞過程，對框排架這種填充墻較少的結構其作用較為明顯，樓梯間處框架梁、柱內力和樓梯構件內力均相應增大。因此在樓梯設計時應將其看作為一個完整的結構，可以認為是結構的一個局部結構單元，需要結合震害從概念上加以把握。在此類結構設計時建議可以采用以下措施：

(1)在結構設計時應通過建立整體分析模型來確定結構與樓梯的薄弱部位及受力。

(2)樓梯除應根據計算確定構件受力與配筋外，建議增強樓梯結構體系概念設計。

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

(4)施工須保證梯段的連續性，施工縫的留設應位于梯板與梁的連接處，不得將其留設于板跨內。

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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：TK-9 文獻標識碼：A 文章編號：

我國核級設備鑒定工作的發展概況

為切實貫徹和落實國家積極發展核電建設的方針，同時強調了要積極實現核電站的自主設計、設備的國產化能力，關鍵是核級設備的質量問題，我國自己應經具備了熱老化試驗臺、輻照老化實驗室、振動老化實驗室以及機械老化實驗室。另外，還建立了LOCA事故鑒定試驗室，分別可以對核級設備進行LOCA前和LOCA后的鑒定分析。它是保證核電站安全穩定運行的必要條件。

核級設備鑒定的試驗狀況

（一）遵循的標準法規

首先需要進行鑒定的設備為安全相關的能動的機械設備（抗震類別為1I）；1E級的電氣儀控設備，這些設備能夠確保核電站中反應堆冷卻劑系統壓力邊界的完整性；反應堆能夠安全停堆；防止事故后產生的放射性后果。

1.抗震鑒定試驗法規

GB13625—92也即《核電廠安全系統電氣設備抗震鑒定》；HAF-J0053《核設備抗震鑒定試驗指南》；IEEE-344《核電站1E級電氣設備抗震鑒定導則》。

2.環境鑒定試驗標準

GB12727—91《核電廠安全系統電氣物項的質量鑒定》；RCC—E法國1E級電氣設備設計標準；以及IEEE的相關標準等。目前，我國抗震鑒定試驗設備包括：閥門、泵、風機、儀控電機柜、儀表變送器、核級開關、1E級溫度計、電源、儀表管閥件等。

（二）鑒定試驗室的狀況

1.抗震試驗臺

我國振動試驗臺共有七臺。具體分布為，見表1。

2.熱老化實驗室

中國核動力院小型振動臺和北京強度環境研究所振動臺，其中具體介紹一

下北京北京強度環境研究所振動臺的性能參數，如表2所示。

3.LOCA事故試驗裝置

LOCA試驗室根據壓水堆核電站建造規范，針對反應堆安全殼內具有核安全等級要求的設備和材料，在實驗室條件下，通過模擬核電站反應堆安全殼內反應堆失水事故工況，進行的抗老化功能性鑒定試驗。LOCA事故環境實驗裝置由蒸汽供應系統、蒸汽存儲罐、化學噴淋系統、冷卻水系統、自控和儀表系統組成如圖1所示。

NO.1系統：設計溫度230℃；設計壓力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：設計溫度200℃；設計壓力1.0MPa；小室尺寸Φ600×1020mm；容積為0.3m3。

表1. 國內地震模擬振動臺

表2. 北京強度環境研究所振動臺性能參數

圖1. LOCA環境試驗模擬曲線

階段1：樣機在LOCA爐內就位，對LOCA爐進行升溫，是爐內的溫度達到50±10℃，壓力保持在標準的大氣條件容差范圍內。

階段2：在階段1的溫度和壓力下保持至少24h。

階段3：對LOCA爐施加第一個熱沖擊或稱快速拉峰試驗。在30s內使爐內的溫度達到156℃，壓力達到0.56MPa，持續12Min，同時滿足圖1中溫度和壓力的曲線變化。

階段4：將LOCA爐與大氣連通進行自然冷卻，直至爐內溫度達到50±10℃，壓力降到標準的大氣條件容差范圍內。

階段5：在階段4 的溫度和壓力下保持24h。

階段6：對LOCA爐施加第二次熱沖擊。30s內使爐內溫度達到156℃，壓力達到0.56MPa，持續96h，同時滿足圖1中溫度和壓力的曲線變化。

階段7：模擬LOCA事故后的熱工環境，對試驗設備進行性能試驗，即在事故期間熱動力和化學條件下的性能試驗結束后接著進行，使爐內溫度達到100±5℃，壓力達到0.2±0.050MPa，相對濕度大于80%，試驗持續10d。

核級設備鑒定的方法和程序

（一）鑒定方法

設備鑒定是指確保設備經過一定的要求試驗后能夠投入運行并且滿足相對應系統性能，保證系統工作的安全性與持久性的一種實驗方法。

（二）鑒定程序

篇10

中圖分類號：TM727 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）007-000-01

一、前言

我國很多地區屬于地震多發區，在2008年5月12日，我國四川省汶川縣的地震災害等級達到8.0級，相鄰的很多省份都出現了震感。地震對于電網設備造成了極大的損害，一些設備受到毀滅性的破壞，部分發電機組無法運行，很多用戶不能正常用電。在此之后的幾年間，我國又相繼發生了多起地震災害，例如2013年1月30日青海省玉樹藏族自治州發生5.1級地震、2013年7月20日四川省雅安市發生7.0級地震、2014年2月12日新疆維吾爾自治區和田地區發生7.3級地震等，這些地震災害都在不同程度對我國的電網設備造成極大的破壞，嚴重影響人們正常的生產、生活，給社會帶來極大的經濟損失。所以，分析探索地震災害發生時電氣設備受到的影響，同時按照研究數據不斷提升電氣設備的抗震能力，是現階段我們必須解決的問題。

二、電氣設備易損性分析方法

所謂的易損性指的是可以導致災害發生的事件的敏感度，我們也可以將其稱為脆弱性。如果某一系統自身的易損性大，那么其受到災害事件的不利影響也將越大。僅僅在地震災害的范圍內分析，電氣設備的易損性就是指不同地震強度破壞的情況下，電氣設備受到一定程度損害所出現的概率大小。對于電氣設備的易損性分析，我們通常采用統計分析方法、計算分析方法以及實驗-理論分析方法等三種分析方法。

采用地震災害統計分析方法，是在依據現實的信息數據，統計不同的電氣設備在不同的地震等級中受到的損害程度，形成并建立地震等級和電氣設備損害概率之間的數學關系，最后總結出電氣設備的易損性分析模型或者建立實用的易損性分析曲線。采用統計分析的方法，能夠更加的符合宏觀震害結果，能夠更準確的運用到實際中，所以，在進行電氣設備易損性分析的過程中，如果條件允許盡量采用此方法進行易損性分析。

計算分析方法能夠依照非常可靠的理論公式得出地震力影響下電氣設備構件能承受的最大應力，同時將所計算的最大應力和電氣設備材料的極限應力進行對比，從而計算出電氣設備受損的概率值。不過對于電力網絡系統來說，由于包含的設備數目龐大，需要計算的構件數量也很多，同時部分電氣設備構件的材料參數無從考究，所以，導致這種方法在實際應用中受到了一定的影響。

實驗-理論分析方法來研究電力網絡系統中不同種電氣設備的抗震性能，確定電氣設備的易損性曲線，這種方法相對也較為準確，不過所需要研究的電氣設備數量龐大、種類繁多，要投入大量的人力、物力，并且需要很長的研究周期，所以此分析方法在實際應用中也存在一定的制約性。

三、電氣設備易損性曲線繪制

整個電力系統的構成包含發電系統、輸電網絡系統以及配電系統等三部分。對于工程上的抗震研究通常講重點放在發電廠、輸電線網絡以及變電站方面。我國的電廠數量要比變電站少很多，一般情況下一個地區只需一個或者幾個電廠就能滿足用電需求。在輸電線路技術不斷升級、改造的過程中，發電廠的位置選擇限制性越來越小，所以，我們可以將電廠建設于沒有地震活動的地區，這樣就能很好的避免電廠受到地震災害的影響。另一方面，我國電廠建設時對于抗震性能的標準要求要較變電站建設時的標準要求高出許多，電廠自身的抗震等級高得多，不易受到地震災害的嚴重影響。所以，下面我們重點分析變電站以及輸電線路在地震災害中的易損性曲線繪制方法。

（1）要對所研究系統的基本信息數據有較為全面的了解與整理。

（2）把所研究區域發生地震時的烈度圖與所研究的電力設施位置圖融合在一起，使得兩者統一在一個圖形布局中。

（3）計算得出各個電氣設備的最大峰值加速度（PGA）。

（4）把所計算得到的電氣設備PGA進行排序，在大小順序排完以后，依照電氣設備所在區域的地震烈度，把整個圖形劃分為3個以上區域。

（5）由數學公式計算得出不同區間的最大峰值加速度加權平均值大小。

（6）分別對不同區間內電氣設備的損害率進行計算。

（7）把以上所計算的PGA值和電氣設備的損壞概率值全部標記到坐標系之中。

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

四、結語

按照統計分析方法對電氣設備的易損性進行分析，并得出相應的易損性曲線，能夠得出電氣設備在各種地震烈度下更加準確的損壞概率值，為整個電力系統的抗震性能分析提供依據和參考，同時還能對電氣設備的抗震性能設計、設備加固以及震后維修等工作提供數據支持，促進電力系統的抗震性能進一步發展。

參考文獻：