电气抗震设计精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇电气抗震设计，期待它们能激发您的灵感。

篇1

1.1设计原则电站所处的地理位置地震烈度为7度，属中高等烈度，重要一次设备及设施包括发电机、变压器、封闭母线、220kV设备和GIS出线设备及厂用电设备等，其设计及选型均按7度及以上要求进行，以确保地震灾害发生过程中设备的安全以及运行值守人员的人身安全。动力电缆均选用金属铠装型电缆，电缆及电线均穿管敷设以防止地震时被切断。对于重要一次设备及设施的布置，除满足相关规程规范要求外，还按满足地震灾害发生情况下人员安全撤离通道的通畅、紧急情况下对相关设施及设备的现场控制操作与处理，以避免、避开二次灾害的发生。对于有防震、隔振要求的设施及设备，应注意地震强烈震动对连接件、电气构件的影响及损毁；对于可能发生谐振的设施及设备，应研究在地震灾害发生情况下，如何避免并防止设备、连接件和建筑结构之间发生谐振现象。

1.2设备布置电站厂房为地面式厂房，分主厂房和上副厂房。主要电气设备布置在上副厂房：隔离变、发电机出口断路器、负荷开关柜及10．5kV高压开关柜布置在EL2482．80m高程；0．4kV低压配电盘及10／0．4kV厂用变布置在EL2490．70m高程；3台主变及中性点设备布置在上游副2502．00m层的主变室，220kVGIS布置在GIS室（2515．50m）；坝区变电所布置于生态厂房附台。

1.3安装工艺质量主要包括设备的就位与固定（如主变压器的安装取消钢轮并固定在基础上）；型材、板材、钢结构件、支吊架及管道等的装配、连接与焊接；设备基础、电缆桥架、出线构架及杆塔的安装；电线电缆的敷设与配线连接等；均按满足地震抗震烈度要求考虑，GIS设备按8度设防。设备的支架、吊架均要求具有足够的刚度和强度，其与建筑结构有可靠的连接和锚固，使设备在遭遇设防烈度地震影响时不致跌落及损坏。管道、设备、建筑结构间的连接允许二者间有一定的相对变位。如封闭母线每隔25～30m加装伸缩节，GIS每个间隔主母线加装波纹管，主变储油柜采用内置式波纹储油柜，高压电缆采用蛇形布置，埋管过混凝土伸缩缝采用套管，接地扁钢过混凝土伸缩缝处作“Ω”形处理等。主要电气设施及设备的设计、制造、安装工艺质量等，均要求确保在地震基本烈度小于7度的地震灾害发生过程中，不得发生危及设备本身安全以及危及人身安全的有害变形。

2应急设备的配置及其管理要求

2.1电源

2.1.1交流电源厂用电采用两级电压供电，设置10．5kV高压厂用变压器作为一级电压供电设备，设置10．5／0．4kV低压变压器作为二级电压供电设备。受电负荷主要分为：厂房部分负荷、大坝部分负荷和生活区负荷。厂用电源分别从1、3号机发电机母线上引接，设置2台三相干式厂用变压器，用共箱母线联接；另设1台柴油发电机作为厂房应急电源。从主厂房2号机发电机母线上引接一回电源至坝区用电，另由施工变电站引接一回电源作为坝区及生态厂房的备用电源。从生态机组发电机电压母线上引出两回电源，一回至坝区备用、一回至生态厂房厂用电；在1、3号机发电机电压母线上分别留有引接办公区及生活区配电变压器的10．5kV间隔。为防止220kV母线故障引起全厂失电，从施工变电站引接10kV电源接至厂房作为厂用备用电源。综上，电站厂房与坝区均设置有3个应急电源，在发生全厂性失电或发生地震灾害的过程中可随时向重要设施或设备提供应急电源。

2.1.2直流电源对电站正常情况下的控制操作电源、各类事故情况下的操作应急电源以及全厂流失电时的事故照明应急电源，将进行统筹考虑、统一设置，在发生地震灾害时，即使全厂流失电，亦能确保相关设备的应急控制操作及事故照明用电。（1）主厂区重要机电设备的正常控制操作以及各类事故情况下的应急控制操作（含全厂流失电、地震灾害等）均采用DC220V工作电源，计算机采用逆变电源供电。厂区在主厂房及开关站内分别各设置1套DC220V／600Ah阀控式铅酸蓄电池组，容量按事故负荷持续1h计算，满足设备的操作控制、事故照明、一般事故负荷以及计算机逆变电源的需要；充电浮充电装置均采用微机型智能高频开关电源。2套直流电源系统设备互为热备用。（2）生态小机组厂房重要机电设备的正常控制操作以及各类事故情况下的应急控制操作（含全厂流失电、地震灾害等）均采用DC220V工作电源，计算机采用逆变电源供电。在生态小机组厂房内设置1套DC220V／300Ah阀控式铅酸蓄电池组，容量按事故负荷持续1h计算，满足生态小机组厂房及坝区设备的操作控制、通信、事故照明、一般事故负荷的需要；充电浮充电装置均采用微机型智能高频开关电源。

2.1.3通信应急电源（1）本电站厂内通信设备采用直流－48V电源供电，在通信机房内设置2套微机型智能高频开关通信电源装置，2套阀控式铅酸蓄电池组，双重化配置设计，互为热备运行，以提高通信设备供电电源的可靠性，确保地震灾害发生过程中向相关通信设备提供应急工作电源、保障有关通信信息的正常发送，全厂流失电情况下可独立运行4h以上。（2）本电站厂内通信设备计算机维护管理终端工作电源采用逆变器（旁路加逆变，可避免选用UPS而增加投资和维护工作量）输出的AC220V50Hz不间断电源供电，由通信机房内的－48V蓄电池提供直流备用电源逆变为AC220V50Hz交流电供电。（3）坝区、生态小机组通信设备采用直流－48供电，由二次直流电源系统经DC／DC转换后提供，作为事故情况下坝区及生态小机组通信设备的应急工作电源。（4）在生活营地配置1套－48V／100A高频开关电源和1组－48V／200Ah阀控式密封铅酸蓄电池。（5）电站综合信息系统和卫星地面站通信电源由厂家配套提供，并可使用通信逆变电源。

篇2

【关键词】变电建筑物；抗震设计；次生破坏；双重保护；预防为主；经济合理；安全可靠；电力安全

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】

[1]郭英民.常规110kV变电站的抗震设计[J].河北电力技术，19（3），2000：49-52.

篇3

关键词：元器件；电子设备；抗振加固；设计

1 引言

为确保电子设备的可靠性，在进行力学环境试验前，一般应用有限元仿真手段对结构进行设计验证。通过有限元分析验证的电子设备，其结构及PCB在环境试验验证一般均不会出现强度破坏及刚度不够等问题。振动试验表明当前最易出现问题的是设备中的电子元器件。如DIP双列直插式封装、BGA球阵列封装、钽电容器件管脚由于疲劳而断裂、焊点脱落等[1]。综合考虑振动失效模式和产品特点、可靠性和成本等因素，电子设备中往往采用振动被动控制技术。其应用的振动控制的主要技术有隔振、去谐与去耦、振减振、结构刚化设计等[2]。而随着新型粘弹性（宽温域、宽频段、高阻尼）材料的研制成功，用粘弹性高阻尼材料制成的高阻尼减振器在电子设备上广泛使用[3]。

文章将以某印制板组件为对象提出减振措施，从结构刚化设计和阻尼减振两个方面提出两个抗振加固方案；通过力学实验比较措施的有效性，验证器件级抗振加固的效果，以达到元器件在电子设备中能够得到可靠应用的目的。

2 研究对象介绍

某印制板组件经简化后，由铝合金框架、印制板以及4个螺装器件组成，如图1。各零件之间连接均为螺钉紧固连接，印制板的外形尺寸为237mm×160mm×2mm。

图1 印制板组件示意图

2.1 方案一（结构刚化设计方案）

结构刚化设计，是通过提高结构刚度，达到提高设备谐振频率和提高机械强度的目的。方案一通过改变原有铝合金框架样式，将螺装器件从原有的安装在印制电路板上改为安装在铝合金框架上，实现提高结构刚度的目的。

图2 结构刚化设计组件示意图

2.2 方案二（阻尼减振设计方案）

T型阻尼减振器结构简单、使用方便，已广泛应用于多种设备中。方案二将螺装器件加装该减振系统后固定在印制板上，详图3。其中阻尼减振器主体部分选用某系列粘弹性阻尼材料制成。该材料是一种高分子聚合物，既有弹性固体性质，又表现出粘性流体特性。由于粘弹性材料兼具二者特性，在力的往复作用下既可以储存能量又可以耗散能量，起到阻尼减振的作用[4]。

3 减振措施有效性研究

3.1 随机振动试验

测点位置的确定及传感器的安装：将各方案中螺装器件顶面中心位置和印制板上表面中心位置定义为测点，并在每个测点安装一个加速度传感器，用于测量该点的加速度响应，如图4所示。对三种印制板组件方案进行相同条件的随机振动试验，得到频响曲线如图5。

图4 测点安装示意图及实物图

图5 螺装器件测点频响曲线图

图6 PCB中心区域测点频响曲线图

3.2 实验结果分析

通过综合分析频响曲线和响应数据，可以得到以下结论：

表1 试验数据统计

3.2.1 从表1可以看出方案二与原方案组件的谐振频率相同，均在118Hz附近，方案一的的谐振频率在在178Hz附近，这说改变铝合金框架样式对于提高组件谐振频率比较明显。而方案二采取的阻尼减振结构措施，仅在螺装器件处88Hz有尖峰出现，但响应峰值仍在118Hz处，并未影响整个组件的固有频率。

3.2.2 与原方案相比，方案一器件处均方根加速度降低8%，功率谱密度降低16.4%；PCB中心区域均方根加速度提高了25.4%，功率谱密度峰值降低9.9%。方案二器件处均方根加速度降低73.5%，功率谱密度降低80.1%；PCB中心区域均方根加速度提高了6.5%，功率谱密度降低41.3%。

4 结束语

综上所述，结构刚性化设计能够提高一阶谐振频率以及响应峰值下降，对于器件处抗振加固能够起到一定作用。但在宽带随机振动中，其它频段响应却因为结构动态特性变化而升高，因此整体效果并不明显。而采用阻尼结构抗振加固措施，器件处均方根加速度下降明显，其对功率谱密度峰值也起到了抑制作用，尤其是对高频部分作用非常明显。因此阻尼减振方案可以作为更为有效的抗振加固措施，提高电子设备中元器件及其组件的抗振性能。

参考文献

[1]叶松林.航天计算机的振动分析与减振技术研究[D].西安电子科技大学.

[2]张天琳.电子设备硬振设计的模态与分析成都电子科技大学硕士论文2007.

[3]李晓颜，等.某电子设备的阻尼减振设计[J].宇航材料工艺，2013年第1期.

篇4

关键词：砌体结构；抗震设计；设计要点

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

中图分类号：U452.2+8 文献标识码：A文章编号：

目前，我国所的房屋抗震及隔震和消能减震设计技术标准，主要是根据《建筑抗震设计规范》的要求进行核定的。一般来说，石结构房屋的抗震性能比较差，在抗震规范中所限定的石结构房屋的使用范围也很小。文章主要是针对烧结普通砖、烧结多孔砖、混凝土小型空心砌块等材料的砌体结构房屋进行讨论的。

一、砌体结构抗震的一般规定

（一）房屋总高度、层数

为保证建筑的抗震能力，通过限定房屋的层数和总高度，是较为有效手段之一。

①通常情况下，层数和总高度要那种建筑行业的相关规定来确定。②对横墙较少的多层砌体房屋，如医院、教学楼等，在总高度的控制上，要比其他房屋的规定降低3m，在层数上则需要相应减少一层；各层横墙很少，即同一楼层内开间大于4．2m的房间占该层总面积的40％以上的多层砌体房屋，就需要按照具体情况，对总高度和层数进行适当的调整。③横墙较少的多层砖砌体住宅楼，如果根据规定采取加强措施，而且能够满足抗震承载力要求时，其高度和层数允许就按一般的规定采用。

（二)房屋的层高

普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高，要控制在3．6m之内；底部框架一抗震墙房屋的底部和内框架房屋的层高，则应该控制在4．5m之内。

（三）结构布置

(1)单向板屋盖时承重方案

如果是单向板楼盖屋盖，那就应该尽可能的选用横墙承重，或者纵横墙共同承重的方案；纵横墙的布置需要保持均匀对称，而且需要保证沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；在同一轴线上窗间墙宽度，也必须是均匀的。

(2)平立面布置与防震缝

如果房屋的平面和立面布置都是不规则的，也就是出现平面上凹凸曲折、立面上高低错落时，其震害通常是比较严重的；即使平面和立面布置规则，假如质量中心和刚度中心不重合，那也同样会大大的加重震害。这主要是由两方面的原因造成的：一方面是因为各部分会产生较大的变形差异，这就很可能在各部分连接处产生较强的应力集中；另一方面是因为质量中心偏离刚度中心，在地震时房屋发生扭转，进而进一步加剧了地震的破坏作用。对于突出屋面的部分，因为鞭鞘效应这会造成地震作用增大，这就意味这突出部位愈细长，地震作用愈大，而震害一般就会显得更为严重。

所以，在设计中，应该尽可能的保证房屋的平、立面布置规则、对称，保证房屋的质量分布和刚度变化均匀。在平面布置方面，则应该尽可能的避免墙体局部突出和凹进，如果是L形或槽形，那就必须把转角交叉部位的墙体拉通，保证水平地震作用，能够顺利的通过贯通的墙体传到相连的另一侧。另外，还要尽可能的避免将大房间布置在单元的两端。在立面布置方面，则应该尽量应避免局部的突出的现象出现。假如工程的实际情况要求布置局部突出的建筑物，那就需要根据相关的要求采取措施，如在变截面处加强连接，或者可以考虑采用刚度较小的结构并减轻突出部分的结构自重。楼层错层处墙体往往震害较重，故楼层不宜有错层，否则应采取特别加强措施。

假如遇到更大的问题，即整个建筑必须不规则布置，那就需要设置防震缝将其分割成若干独立单元，通过保证每个单元达到规则，保证抗震功能。如果工程出现下列情况之一，就需要及时的设置防震缝：①房屋立面高差在6m以上；②房屋有错层，且楼板高差较大；③各部分结构的刚度、质量截然不同。防震缝应贯通房屋上部结构，缝两侧应布置墙体。缝宽应根据地震烈度和房屋高度采用50～100mm；基础可不设防震缝。

(3)抗震横墙间距

一般来说，矩形平面多层砌体房屋，其横向的抗力问题较突出，这就需要抗震横墙要有够强的承载力，同时也需要楼盖必须具有传递地震力给横墙的水平刚度。所以，在设计中为了满足楼盖对传递水平地震力所需的刚度要求，房屋抗震横墙的间距，必须要得到很好的控制，以便报抗震设计的科学性和可行性。

二、多层砌体结构房屋的地震作用及地震作用效应

（一)水平地震作用计算

普通的砌体结构房屋，只要求进行水平地震作用下的抗震计算，也就是分别沿房屋的两个主轴方向进行，保证每个方向的水平地震作用，能够全部由该方向的墙体承受，即横向和纵向分别进行验算。在设计中，包括多层砌体房屋、底部框架房屋和多排柱内框架房屋，在内的砌体房屋，应该选择底部剪力法计算水平地震作用。

一般而言，多层砌体房屋水平地震作用时的计算简图，与框架结构时的图大致相当。这是一个结构单元的计算简图，不是一个开间的计算简图；结构抗震分析时应取整个建筑物作为计算单元，有防震缝时取整个防震缝区段作为计算单元。下图中

各质点的计算高度H，通常可以取楼盖上皮至结构底部的距离。结构底部位置，则需要按照下列原则确定：①如果没有地下室，而且基础埋深较小，那就需要取基础顶面；基础埋深较大时，取室外地坪下0．5ITI；②如果有整体刚度很大的全地下室，那就需要取地下室顶板上皮；③当地下室整体刚度较小或半地下室时，取地下室室内地坪。上图中集中于各质点的重力荷载代表值Gt，其实际上是上下各半层的墙、计算单元各层楼面梁板、柱等自重标准值和各可变荷载组合值之和。

（二)底部剪力法

这种方法必须要先计算总水平地震作用标准值FEk，也就是底部剪力，然后再分配给各层。

FEk＝α1Geq式中：α1是相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数，如果所设计的是多层内框架砖房和多层砌体房屋、底部框架，那就应该取水平地震影响系数最大值αmax，当单质点时取重力荷载代表值G1时，多质点时就必须要取各质点重力荷载代表值之和的85％。

（三)楼层地震剪力在本层各墙体间的分配

在把各楼层的地震剪力Vi求出后，可以把Vi在本层墙体间进行分配，接着按照各墙体分得的水平地震剪力验算截面抗震承载力。大量实践表明，在多层砌体房屋中，楼盖水平构件对楼层地震剪力在本层各墙体间的分配，有着至关重要的影响。根据楼盖水平刚度的不同，分别按以下方法分配。

(1)横向水平地震剪力的分配

如果是刚性楼盖，那现浇和装配整体式钢筋混凝土楼(屋)盖，水平刚度将会很大。这种刚性楼盖的楼层，层间各横墙所承受的水平地震剪力与其刚度成比例，或者说，楼层的地震剪力，是根据各横墙的刚度比例分配给各横墙。这就决定了设计过程中，需要先讨论层间各横墙的抗侧移刚度。

(2)纵向水平地震剪力的分配

内外纵墙主要承受由纵向水平地震作用求得的楼层纵向地震剪力。一般会因为纵向墙体的间距比较小，而楼(屋)盖水平刚度较大，所以，在进行楼层纵向地震剪力向各纵墙分配的过程中，需要根据刚性楼盖的规律来进行合理的设计和施工。由于纵墙往往较长，通常可以按纵墙净截面面积与全部纵墙总净截面面积的比值进行分配。

三、墙体截面抗震承载力验算

砌体房屋的砌体构件抗震承载力验算，一般表现为砌体墙的截面抗震受剪验算，当然，底部框架房屋和多排柱内框架房屋的框架部分另当别论。砌体墙的截面抗震受剪验算式，与前面的式颇相似，也是砌体墙剪力V与受剪抗力相比较；不过现在的砌体墙剪力V是地震作用引起的，即墙段分得的剪力；对多层砌体房屋，不考虑风荷载与地震作用效应的组合，现在的受剪抗力是抗震受剪抗力。在砌体的抗震抗剪强度设计值的选择上，设计人员需要从多个角度去探讨，比如说从砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值，也就是按照各类砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度取设计值。

四、结语

对于砌体结构房屋抗震设计而言，需要设计人员根据砌体建筑的特点和当地抗震的需要，结合楼高的限制，在设计的过程中，严格按照规定进行设计，同时需要对设计的要点进行充分的探究，保证设计的可行性。

参考文献：

1 熊立红，杜修力，陆鸣等．5．12汶川地震中多层房屋典型震害规律研究[J]．北京工业大学学报，2008年11期

2 高小旺,王菁,肖伟等．底层框架抗震墙砖房第二层与底层侧移刚度比的合理取值[J]．工程抗震，1998年03期

3 郑山锁，杨勇．底部两层框架-抗震墙砖房抗震能力的分析方法与设计控制[J]．工业建筑，2002年03期

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关键词：新抗震规范；发电厂主厂房；土建结构设计；应用分析

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．

[2]中华人民共和国国家标准《．建筑抗震设计规范）GB50011-2010．