电气抗震设计模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇电气抗震设计，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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引言

尽管当前变电站电气设备分级抗震设防成为趋势，还得到了我国政府有关部门在政策和资金方面的支持，但是大部分电力企业的经营管理者并不了解电气设备分级抗震设防的重要性，而国内电气设备抗震考核水平偏低，从而导致变电站电气设备的运行出现问题。所以，本文从变电站电气设备分级抗震研究的现状入手，对变电站电气设备的抗震设计和分级抗震设防原则进行分析和研究。

1变电站电气设备分级抗震设防原则研究的概况

虽然变电站电气设备分级抗震设防原则的研究状况良好，其研究成果和应用表现也得到了工作人员和设计人员的认可和重视，但还是会受到传统观念和管理模式的限制，使得变电站电气设备分级抗震设防的发展陷入迟滞，影响了电力系统的正常和安全运行，长此以往不利于变电站电气设备抗震能力的提高。为了更好地落实变电站电气设备分级抗震设防原则，首先需要对研究概况进行了解，特别是要分析电气设备的抗震现状、抗震级别的标准、研究意义等，才能为变电站电气设备分级抗震设防原则的应用奠定良好的基础。

1．1国内外变电站电气设备抗震研究的现状

目前国内外变电站电气设备受到地震危害的状况较多，其主要原因和具体表现如下。第一，变电站电气设备震害与瓷套管主要材料有关，这种整体呈长细状、重心较高、强度不足的材料容易产生不协调变形，从而导致脆性断裂;高压电瓷型电气设备的固有频率与地震波的卓越频率相近，发生共振时会加大设备破坏率。第二，电气设备震害表现多为断路器瓷套管根部断裂、避雷器瓷套管底部断裂、隔离开关瓷套管根部发生脆性折断等。国内外研究人员还结合实际情况对电气设备抗震、减隔震技术和设备进行研究，但是我国相关研究还处于起步阶段，与国外研究成果相比还有较大的差距。

1．2国内外变电站电气设备抗震级别的相关标准

目前许多国家都对电气设备进行了抗震规范，规定了抗震等级和设防目标，但是国内外的规定和标准有所不同，具体的差别包括以下几个方面的内容。一方面，国外电气设备分级抗震设防一般按照设立等级的方式进行，并且结合国家实际情况而有所差别，比如日本只设立一个等级就与国土面积狭小和地震类型单一的情况有关;美国IEE693规范设立了高、中、低三个等级，这是在50年超越概率2%的抗震设防水准上进行分级的;另一方面，我国大部分规范中以50年超越概率10%为设防水准，但是抗震级别的规定不统一的情况比较严重，使得简化设计程序，节约生产成本，改善设备调用的时间性的优点无法体现，所以变电站电气设备分级抗震设防是非常重要的。

1．3变电站电气设备抗震研究的意义

人们的生产生活对于电力的依赖性越来越强，对保证生活质量和提高生活水平有着重要意义。一旦强烈的地震对电力系统的运行产生消极影响，那么变电站电气设备损坏占据的比例就比较大，威胁到人们的生命和财产安全，所以提高变电站电气设备抗震能力是必要的，也是电力系统正常运行的可靠保障。由于破坏电力体系会引发停水、停电、火灾、通信中断等次生问题，出现不可避免的经济损失，提高城市电网体系生命线工程的抗震能力成为研究的重点，也对我国城市现代化建设有着重要的现实意义。

2变电站电气设备分级抗震设防原则的应用

根据变电站电气设备分级抗震设防原则研究概况，可以得知国内外电气设备抗震水平有差距，相关的抗震标准和规范也不同，那么就需要结合实际情况来应用变电站电气设备分级抗震设防原则。基对变电站电气设备分级抗震设防原则研究的了解，尝试从变电站电气设备抗震设防分级的设计与应用，变电站电气设备抗震可靠度，分级抗震原理与技术等方面进行分析是切实可行的，总结出有用的经验和教训，才能发挥分级抗震设防的重要作用，提高变电站电气设备的抗震能力与水平，逐步完成电力系统安全运行的任务。

2．1变电站电气设备抗震设防分级的设计与应用

为了更好地落实和应用变电站电气设备分级抗震设防原则，首先需要设立并确定好电气设备抗震设防分级，才能有效保证变电站电气设备分级设防抗震效果。根据《中国地震动参数区划图》的要求，结合《电力设施抗震设立规范》的规定，再通过对典型电气设备可靠度进行分析，可以将电气设备的抗震能力分为三级:0．1g及以下为第一级低等抗震考核水平，对于220kV及以下电气设备在Ⅷ度及以上时应进行抗震设计;0．1～0．4g为第二级中等抗震考核水平，0．4g以上为第三级高等抗震考核水平。

2．2变电站电气设备抗震可靠度的分析

由于变电站电气设备经常发生脆性破坏，影响了电力系统的正常运行，所以要选择典型的电气设备进行抗震可靠度的分析，为变电站电气设备分级抗震设防提供理论依据。结合相关研究和案例，可以发现加速度为0．1g时设备可靠率可以达到100%;0．4g时在20%～40%，电气设备为中等破坏程度;0．6g时降低到10%以下，电气设备处于严重破坏程度。根据普通瓷和高强瓷材料的避雷器与合理开关抗震度的表现，可以得知高强瓷能够提高抗震可靠度，保证变电站电气设备安全运行，对促进变电站电气设备分级抗震设防有着积极作用。

3变电站电气设备分级抗震设防的应对策略

基于对变电站电气设备分级抗震设防原则应用表现的了解，为了减少不必要的风险和损失，就要对变电站电气设备分级抗震的应对策略进行研究，保证供电企业的经济效益和社会效益。针对变电站电气设备分级抗震的经验，变电站电气设备分级抗震设计的建议进行分析，使得相关标准和措施能够提高电气设备的抗震水平，降低地震灾害对变电站电气设备的伤害，有效解决了变电站电气设备抗震的薄弱环节。

3．1变电站电气设备分级抗震设防的经验

我国变电站电气设备分级抗震设防能力有限，电气设备抗震能力不足，所以需要总结出变电站电气设备分级抗震设防的经验和对策，在调整和改进下解决并处理好不足之处和薄弱环节。第一，建立电力系统抵抗地震灾害的数据库，收集国内外地震灾害的统计资料，评估不同区域电力系统抗震可靠性和危险性，健全全国各地地震应急响应制度和快速恢复机制。第二，研究各个抗震设计方法对变电站电气设备的影响和抗震效果，选择抗震可靠性好的材料进行应用。第三，加强设备瓷套管的强度，采用减震器或者隔震器，保护好电气设备与支承柱的连接。

3．2变电站电气设备分级抗震设防设计的建议

除了上述几个方面的内容，研究变电站电气设备分级抗震设防原则还要注意其抗震设计，针对不同类型的电气设备进行设计上的调整和改进，发挥电气设备的抗震作用和自身优势。举例来说，变压器、开关柜、蓄电池等浮放设备，应利用拉绳来加强设备本体和基础的连接，才能防止出现滑移，倾倒等震害现象。由此可见，在设计变电站电气设备分级抗震设立时，研究人员需要对其材料，环境等影响因素多加注意和重视。

4结语

研究变电站电气设备分级抗震设防原则是符合国内外电力工程发展趋势，在了解电气设备分级抗震设防原则的同时发现了相关规范和标准中的不足之处，并利用有效的抗震设计和策略进行弥补和调整，使得变电站电气设备抗震设防分级得以实现，为电力行业和供电企业的发展做出了重要的贡献。为了配合当前阶段分级抗震设防的趋势，满足人们对于变电站电气设备良好运行的要求，才能提高变电站电气设备抗震考核水平，保证电气设备运行的经济效益和社会效益。讨论变电站电气设备分级抗震设防原则不仅促进了相关问题的解决，还为变电站电气设备分级抗震设防未来的发展和创新提供了新思路。

参考文献:

［1］燕妮，韩军锋．电气设备抗震措施研究［J］．通讯世界，2016(17)．

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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.

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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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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;

中图分类号：TU22文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

1、前言

对城镇临街建筑及居民小区建筑，经常要考虑到商业经营和办公的需要，做成底层框架－抗震墙、上部多层砌体房屋，它的优点在于房屋的底部可提供较大较灵活的空间做商业，在上部可盖空间规整、不露柱子，造价低廉的砖混住宅。其结构特点是在结构竖向体系、结构材料体系、结构刚度等多方面，在竖向存在突变，是一种抗震不利的结构体系，本来应该避免采用。但随着对此类结构研究的深入，发现只要合理的设计此种结构，还是能达到一定抗震性能的。

2、底部框架－抗震墙房屋的震害及其分析

底部框架－抗震墙房屋是由底层或底部两层为框架－抗震墙，上部为多层砖混结构构成。这类结构的底层或底部两层具有一定的抗侧力刚度和一定承载能力、变形能力以及耗能能力；上部多层砖房具有较大的抗侧力刚度和一定的承载能力，但变形和耗能能力相对较差。这类结构的整体抗震能力既决定于底部和上部各自的抗震能力，又决定于底部和上部的抗侧力刚度和抗震能力的相互匹配程度，也就是不能存在特别薄弱的楼层。震害调查和试验研究表明，当底层无抗震墙或抗震墙数量较少时，底部框架－抗震墙房屋的震害集中在底层框架部分，且墙比柱重，柱比梁重。

3、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，使其符合多道防线的设计原则。

3.1抗震墙

底部框架―抗震墙侧向刚度中，钢筋混凝土占有相当的比例。从控制底部设置一定数量的抗震墙和底部的二道防线的设计原则考虑，抗震墙作为第一道防线，底部的横向和纵向地震剪力的设计值应该全部由该方向的抗震承担。地震剪力按各地震墙的侧向刚度比例进行分配

3.2框架

在地震作用下，底部抗震墙开裂，抗震墙开裂后将产生塑性内力重分布。底部框架作为第二道防线，其抗震性能如何，对底部框架―抗震墙砌体房屋的整体抗震能力起着很重要的作用。因此，底部框架承担的地震剪力设计值，可按底部框架和抗震墙的有效侧向刚度比例进行分配。有效侧向刚度的取值，框架刚度不折减，钢筋混凝土抗震墙可乘以折减系数0.3，砖墙可乘以折减系数0.2。

4、底部框架托墙梁计算

底部框架托墙梁的受力状态是非常复杂的。通过空间有限元分析方法对该项内容进行的大量计算分析工作，总结了底部框架―抗震墙砌体房屋底部框架托墙梁承担竖向荷载的特点和规律。分析表明，底层框架―抗震墙砌体房屋第一层的框架托墙梁和底部两层框架―抗震墙砌体房屋第二层的框架托墙梁承担竖向荷载的特点和规律是相同的。在不考虑上部墙体开裂的前提下，底部框架―抗震墙砌体房屋的上部砌体墙未开洞时，对于其下部框架托墙梁的墙梁作用是较为明显的。

4.1 影响底部框架托墙梁承担竖向荷载的主要因素

（1）上部砌体部分墙上开洞情况（如跨中开门洞和跨端开门洞等）。

（2）上部砌体部分墙中构造柱、圈梁设置情况（如内纵墙与横墙交接处设置构造柱的不同情况及圈梁的截面尺寸等）。

（3）上部砌体部分层数

（4）底部框架跨数

4.2底部框架托墙梁内力计算的基本原则

在静力设计时，两端有框架柱落地的托墙梁及其上部的砌体墙可作为墙梁进行计算。抗震设计时，考虑到实际地震作用与实验室条件的差异，“大震”时梁上墙体严重开裂，若拉结不良则出平面倒塌，震害十分严重，托墙梁与非抗震的墙梁受力状态有所差异，当按静力的方法考虑有框架柱落地的托梁与上部墙体组合作用时，若计算系数不变会导致不安全，需要依据开裂的程度调整计算参数。

5、底部框架－抗震墙房屋设计的注意事项

5.1 结构布置

底部框架－抗震墙房屋的层数和总高度的限制；房屋抗震横墙的间距限制，该项限制主要是为了满足楼盖对传递水平地震力所需的刚度要求，防止楼板平面出现过大的变形而不能使各层的地震作用传到抗震横墙上。上部砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐；房屋的底部，应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙，并应均匀对称布置或基本均匀对称布置。底部框架－抗震墙房屋的框架和抗震墙的抗震等级，6、7、8度可分别按三、二、一级采用。

5.2计算要点

层刚度比的控制，底层框架－抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.5，8度时不应大于2.0，且均不应小于1.0。控制侧向刚度比，是为了使底部框架－抗震墙砖房的弹性位移反应较为均匀，减少在强烈地震作用下的弹塑性变形集中，从而提高整个房屋的整体抗震能力，防止底部结构出现过大的侧移而导致建筑物严重破坏。另外,侧向刚度比也不应小于1.0，即底层的纵、横向抗震墙也不应设置的过多，避免底层过强将薄弱层转移到上部的过渡层。在设计的过程中，设计人员按规范要求设置抗震墙后，过渡层与其下相邻层的刚度比的上限一般较容易满足，但下限“均不小于1.0”的要求很难满足。这一现象在底部密柱、层高较低时表现得尤为突出。碰到这种情况，有以下方法处理：减少底部抗震墙的数量；在上层墙体结构中增加构造柱（在墙体中部）；将部分剪力墙延伸到过渡层。

6.结合一工程实例就利用软件计算中需要注意的问题

6.1 底层剪力墙的布置和计算

（1）剪力墙的布置应“均匀、对称、周边、分散”。对此，《抗震规范》对此有详细的叙述，除以上原则外，剪力墙的布置还要考虑上面几层的质心位置，使底层纵横向的刚心尽可能与整栋房屋的质心重合。

（2）低矮剪力墙的避免

规范规定：高宽比小于1时，可以仅计算剪切变形；高宽比不大于4且不小于1时，应同时计算弯曲和剪切变形。高宽比大于4时，等效侧向刚度不考虑。高宽比小于1时，称为低矮剪力墙，它的变形和耗能能力很差，破坏形式为剪切破坏（脆性破坏）。所以工程中应避免使用，或者应利用结构缝将其分开。

（3）剪力墙开洞口

底部框架―抗震墙房屋进行设计时，所布置的抗震墙既要满足侧移刚度比限值的要求，又要满足承载力计算的要求。经常遇到承载力验算不满足，增加抗震墙的数量或厚度，满足了承载力验算的要求，但侧移刚度比限值又不满足了的问题，解决的办法主要是设置结构洞口，即采用在钢筋混凝土抗震墙上设置洞口并采用轻质砌块材料填实的方法，将抗震墙的刚度降低，在满足承载力验算的要求的同时符合侧移刚度比限值的要求。

6.2 底框托梁上的荷载及设计

因底框托梁承受上部房屋墙体及楼面的荷载较大，如何处理上部荷载对托梁的设计影响成为关键问题。目前，PKPM软件仅提供了三种方法：

（1）全部作为均布荷载作用，此时用户输入的上部荷载折减系数为1.0；

（2）近似地将部分荷载作为均布荷载，其余作为集中荷载作用到柱子上。此时用户输入的荷载折减系数小于1.0；

（3）规范方法，即考虑墙梁组合作用对托梁进行计算。实际设计中，一般采用如下规定：当抗震设防烈度为8度及以上时，上部荷载不折减，采用方法1，托梁配筋与普通梁一样按受弯构件计算；当设防烈度为6、7度时，上部荷载可以考虑折减系数。当输入的折减系数不宜太小，一般可输入0.7～0.9，但不应少于四层荷载值。

7、结语

底部框架－抗震墙结构作为一种经济有效的结构形式，适应我国当前经济发展的需要。尽管其抗震性能不是很好，但只要设计人员严格按照规范和人们的实践和试验经验进行设计，完全能够满足人们的需要。

参考文献：

陈岱林等，砌体结构CAD原理及疑难问题解答，中国建筑工业出版社，2004；

高小旺等，建筑抗震设计规范理解与应用，中国建筑工业出版社，2002；

中华人民共和国国家标准，建筑抗震设计规范GB50011－2010；

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中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0123-02

自国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（下文简称“新抗规”）颁布实施以来，虽然“新抗规”与《火力发电厂土建设计技术规程》（DL5022-2012）（下文简称“新土规”）及《电力设施抗震设计规范》（DL50260-2013）（下文简称“新电抗规”）中建筑设防标准是一致的，但由于二者对建筑物重要性分类名称不太一致和清晰，因此对设防标准不易准确判断，如将建筑设防标准定高了，会造成工程造价提高，若将建筑设防标准定低了，则会导致建筑物的不安全甚至破坏，因此，如何准确判别建筑抗震设防标准是一个非常重要的问题。特别是火力发电厂中各类建（构）筑物繁多，对于准确判别建筑抗震设防标准显得更为重要和突出。

1 建（构）筑物重要性分类

为了准确地判别建筑抗震设防标准，必须首先搞清“新抗规”和“新土规”中对建筑重要性的分类。

“新抗规”将建筑按其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类共四个抗震设防类别；而“新电抗规”将火力发电厂按单机容量和规划容量将电厂分为重要电力设施和一般电力设施，各电力设防中的建筑物分为乙类、丙类、丁类，详见表1。

表1进一步突出了设防类别划分中侧重于使用功能的灾害后果的区分，并更强调体现对人员安全的保障。

2 火力发电厂中各种建（构）筑物的重要性分类

“新电抗规”中将电力设施分为重要电力设施和一般电力设施，为了更加清晰地说明火电厂中建筑（构）物在“新土规”中的类别与“新抗规”中类别的对应，现将火电厂建（构）筑物重要性分类如下，详见表2。

规模很小的乙类工业建筑，当采用了抗震性能较好的结构体系时，允许按标准设防类设防。

3 建筑抗震设防标准的划分

所谓抗震设防标准是一种衡量对建筑抗震能力要求高低的综合尺度，既取决于地震强弱的不同，又取决于使用功能重要性的不同。建筑物按重要性分类明确后，就可准确地判别建筑抗震设防标准。

建筑抗震设防就是对建筑物进行抗震设计，它包括地震作用计算、抗震承载力计算和采用抗震措施。抗震设防标准的依据是抗震设防烈度，在一般情况下采用中国地震动参数区划图的地震动参数或与“新抗规”设计基本地震加速度值对应的烈度值，对按有关规定做过地震安全性评价的工程场地，应按批准的抗震设防设计地震动参数或相应的烈度进行抗震设防。现将各类建筑类别的设防标准分类如下，详表3。

4 需要说明的几个问题

（1）由于同样或相近的建筑，建于Ⅲ、Ⅳ场地时震害比Ⅰ、Ⅱ类场地震害严重，所以规范要求提高抗震构造措施，但不提高抗震措施中的其它要求，更不不涉及对地震作用计算的调整。当建筑场地类别为Ⅲ、Ⅳ类，设计基本地震加速度为0.15 g和0.30 g，同时又属于是甲、乙类建筑物时，应考虑特殊的双重调整，宜综合确定调整幅度，建议7度（0.15 g）按7.5+1=8.5度，即比8度更高的抗震构造措施；对8度（0.30 g）胺8.5+1=9.5度，即比9度更高的抗震构造措施。

（2）火力发电厂的生产建筑中，其最高抗震设防类别为乙类建筑，没有甲级建筑，所以表3中未列入。

（3）重要电力设施中的电气设施可按抗震设防烈度提高1度设防，但不超过9度。

参考文献

[1] GB50011-2010.建筑抗震设计规范[S].

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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.

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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。

1、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。

2、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。

3、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（构）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。

4、结束语

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

[1] 黄海.浅析110kV户外变电站土建设计[J].科技资讯.2009(19).

[2] 巫尚吉.变电站土建设计中有关防火的问题[J].企业科技与发展.2008(20).

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前言

在汶川及历届地震灾害中，楼梯作为生命通道却破坏多有发生，有些甚至断裂、倒塌。这些引起了我们对以往楼梯设计方法的反思，《建筑抗震设计规范》[1]对其布置、构造等亦提出了相应的规范要求，并规定结构计算中应考虑楼梯构件的影响。余热发电主厂房其结构布局一般为框排架结构体系，汽机间与配电室、集控室等综合布置，其结构竖向层的布置较为杂乱，存在大量的错层现象，受其功能布局限制，楼梯往往布置于框架结构侧边或转角处，这就导致了结构在抗震性能方面存在“先天性不良”。分析了余热项目发电主厂房楼梯对整体框排架结构的影响，提出了此类结构楼梯的抗震设计建议。

1. 实例计算及分析

1.1 楼梯结构对主体结构的影响

参照工程实例，用PKPM程序建立框排架结构模型，来分析楼梯地震作用及其与主体结构之间的相互影响。汽机间水平向柱子间距为6.0m，垂直向柱子间距电控室跨距为8.0m、汽机间为3个5.0m，第一层(电气间)层高为3.6m，电缆夹层层高为3.4m，集中控制室层高为4.5m，楼梯均为普通板式楼梯。基础顶标高为-2.300m，Ⅱ类场地，设防烈度为8度，第二组，设计基本地震加速度为0.20g。计算中考虑结构的非对称性引起的扭转效应，取振型数为12个，结构阻尼比为0.005，周期折减系数取0.80。图1比较了有楼梯构件与没有楼梯构件下X向和Y向地震楼层位移角。可以看出，输入楼梯结构时对整个框架架结构影响较大。

2.2 框架梁、柱内力分析

此处仅取边跨框架进行分析，可见考虑了楼梯的空间作用后，在与休息平台相连的框架梁中剪力有较大幅度的增加，此例中增加了约116kN；平台处下部柱子因承担上跑梯段传来的轴力，剪力增大幅度较多，此例中增加了近140kN，轴力增加了近2.8倍。在输入楼梯参与分析之后，由于楼梯结构的空间作用使得楼梯间处的刚度增大，地震作用下水平力将与楼梯板轴力的水平分量相平衡，并且由于楼梯板坡度的缘故，相当于形成了一个斜向支撑，具有更大的刚度而造成内力的集中。同时由于框架柱计算高度减小，抗侧移刚度增大，承担了比未考虑楼梯参与情况下更大的剪力。

2.3 楼梯结构地震作用分析

在地震的反复作用下，楼梯梯板呈现出反复受拉、压的受力状况，因此地震作用下楼梯梯板受力应为一种拉（压）弯受力构件。按照传统设计方法，楼梯只考虑垂直方向荷载将其当着一种简支构件计算，在此例中楼梯受力弯矩M=37.6kN.m，通过整体计算分析其梯板在地震作用状况下最大轴向力达到了596kN。设计钢筋采用二级钢筋，fy=300N/mm2 ，可以得到不考虑地震作用情况钢筋用量约为[2] ：As=M/(γs×fy ×h 0)=936mm 2 ；地震荷载作用下钢筋用量为：As=1987mm2。可以看出其钢筋用量约常规设计方法用量的2.1倍，说明梯段的抗震承载力存在较大的不足，梯段的设计需要考虑整体作用效应下地震作用的影响。

3. 结语

由上文分析可以看出，由于楼梯的存在增加了结构的刚度，参与了楼层间水平地震作用的传递过程，对框排架这种填充墙较少的结构其作用较为明显，楼梯间处框架梁、柱内力和楼梯构件内力均相应增大。因此在楼梯设计时应将其看作为一个完整的结构，可以认为是结构的一个局部结构单元，需要结合震害从概念上加以把握。在此类结构设计时建议可以采用以下措施：

(1)在结构设计时应通过建立整体分析模型来确定结构与楼梯的薄弱部位及受力。

(2)楼梯除应根据计算确定构件受力与配筋外，建议增强楼梯结构体系概念设计。

(3) 楼梯间周围框架结构受力均影响较大，梯间框架梁、柱建议全(长)高加密箍筋，梯梁在跨中与端部箍筋采取加密构造，在设防烈度较高的建筑中建议全长加密。梯板增加设计厚度并纵向钢筋采用双层通长配筋，角部钢筋采用比梯板内纵筋大一个级别的钢筋，并在板垮1/3处采用类似梁的箍筋构造，以增强梯板的面外抗弯能力。

(4)施工须保证梯段的连续性，施工缝的留设应位于梯板与梁的连接处，不得将其留设于板跨内。

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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

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中图分类号：TM727 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）007-000-01

一、前言

我国很多地区属于地震多发区，在2008年5月12日，我国四川省汶川县的地震灾害等级达到8.0级，相邻的很多省份都出现了震感。地震对于电网设备造成了极大的损害，一些设备受到毁灭性的破坏，部分发电机组无法运行，很多用户不能正常用电。在此之后的几年间，我国又相继发生了多起地震灾害，例如2013年1月30日青海省玉树藏族自治州发生5.1级地震、2013年7月20日四川省雅安市发生7.0级地震、2014年2月12日新疆维吾尔自治区和田地区发生7.3级地震等，这些地震灾害都在不同程度对我国的电网设备造成极大的破坏，严重影响人们正常的生产、生活，给社会带来极大的经济损失。所以，分析探索地震灾害发生时电气设备受到的影响，同时按照研究数据不断提升电气设备的抗震能力，是现阶段我们必须解决的问题。

二、电气设备易损性分析方法

所谓的易损性指的是可以导致灾害发生的事件的敏感度，我们也可以将其称为脆弱性。如果某一系统自身的易损性大，那么其受到灾害事件的不利影响也将越大。仅仅在地震灾害的范围内分析，电气设备的易损性就是指不同地震强度破坏的情况下，电气设备受到一定程度损害所出现的概率大小。对于电气设备的易损性分析，我们通常采用统计分析方法、计算分析方法以及实验-理论分析方法等三种分析方法。

采用地震灾害统计分析方法，是在依据现实的信息数据，统计不同的电气设备在不同的地震等级中受到的损害程度，形成并建立地震等级和电气设备损害概率之间的数学关系，最后总结出电气设备的易损性分析模型或者建立实用的易损性分析曲线。采用统计分析的方法，能够更加的符合宏观震害结果，能够更准确的运用到实际中，所以，在进行电气设备易损性分析的过程中，如果条件允许尽量采用此方法进行易损性分析。

计算分析方法能够依照非常可靠的理论公式得出地震力影响下电气设备构件能承受的最大应力，同时将所计算的最大应力和电气设备材料的极限应力进行对比，从而计算出电气设备受损的概率值。不过对于电力网络系统来说，由于包含的设备数目庞大，需要计算的构件数量也很多，同时部分电气设备构件的材料参数无从考究，所以，导致这种方法在实际应用中受到了一定的影响。

实验-理论分析方法来研究电力网络系统中不同种电气设备的抗震性能，确定电气设备的易损性曲线，这种方法相对也较为准确，不过所需要研究的电气设备数量庞大、种类繁多，要投入大量的人力、物力，并且需要很长的研究周期，所以此分析方法在实际应用中也存在一定的制约性。

三、电气设备易损性曲线绘制

整个电力系统的构成包含发电系统、输电网络系统以及配电系统等三部分。对于工程上的抗震研究通常讲重点放在发电厂、输电线网络以及变电站方面。我国的电厂数量要比变电站少很多，一般情况下一个地区只需一个或者几个电厂就能满足用电需求。在输电线路技术不断升级、改造的过程中，发电厂的位置选择限制性越来越小，所以，我们可以将电厂建设于没有地震活动的地区，这样就能很好的避免电厂受到地震灾害的影响。另一方面，我国电厂建设时对于抗震性能的标准要求要较变电站建设时的标准要求高出许多，电厂自身的抗震等级高得多，不易受到地震灾害的严重影响。所以，下面我们重点分析变电站以及输电线路在地震灾害中的易损性曲线绘制方法。

（1）要对所研究系统的基本信息数据有较为全面的了解与整理。

（2）把所研究区域发生地震时的烈度图与所研究的电力设施位置图融合在一起，使得两者统一在一个图形布局中。

（3）计算得出各个电气设备的最大峰值加速度（PGA）。

（4）把所计算得到的电气设备PGA进行排序，在大小顺序排完以后，依照电气设备所在区域的地震烈度，把整个图形划分为3个以上区域。

（5）由数学公式计算得出不同区间的最大峰值加速度加权平均值大小。

（6）分别对不同区间内电气设备的损害率进行计算。

（7）把以上所计算的PGA值和电气设备的损坏概率值全部标记到坐标系之中。

（8）采取非线性回归的方法对所得的曲线进行回归分析，得出和实际最为接近的电气设备易损性分析曲线。

四、结语

按照统计分析方法对电气设备的易损性进行分析，并得出相应的易损性曲线，能够得出电气设备在各种地震烈度下更加准确的损坏概率值，为整个电力系统的抗震性能分析提供依据和参考，同时还能对电气设备的抗震性能设计、设备加固以及震后维修等工作提供数据支持，促进电力系统的抗震性能进一步发展。

参考文献：