變電站抗震設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上技 術(shù) 部 分專題報告（變電站抗震設(shè)計）2016年 4月專心-專注-專業(yè)目 錄1. 專題內(nèi)容和結(jié)論1.1. 專題內(nèi)容本專題針對110kV變電站的抗震設(shè)計進行了論述，變電站內(nèi)建（構(gòu)）筑物采用輕型鋼框架結(jié)構(gòu)，外墻采用纖維水泥板復合外墻體系；內(nèi)墻采用纖維水泥板復合內(nèi)墻體系，根據(jù)建（構(gòu)）筑物設(shè)防類別、抗震構(gòu)造措施設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和建（構(gòu)）筑物高度通過建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2010中表6.1.2確定其抗震等級，不同的抗震等級對應(yīng)不同的抗震措施。1.2. 專題結(jié)論結(jié)合本工程實際提出了根據(jù)變電站工程特點選擇了合適的技術(shù)措施，各建（構(gòu)）筑物滿足其本身的抗震措施要求，有效地

2、防御與減輕地震災(zāi)害，保證變電站的整體抗震安全，保障了電力工程的安全運行。2. 抗震設(shè)計2.1. 站區(qū)抗震設(shè)防裂度擬建站址范圍內(nèi)無活動斷裂通過，站址處于相對穩(wěn)定地帶，區(qū)域穩(wěn)定性滿足建站要求。根據(jù)場地的地層結(jié)構(gòu)、地基土的工程性質(zhì)及第四系覆蓋層厚度，依據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB500112010）建筑場地類別為類。屬對建筑抗震不利地段。按中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB183062001），擬建站址的場地地震動峰值加速度為0.2g，相應(yīng)的地震基本烈度為度。本工程建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)計內(nèi)容本工程主要建（構(gòu)）筑物包括：主建筑物（含35kV、10kV屋內(nèi)配電裝置室和工具間）、附屬建筑（含警衛(wèi)室、休息室和衛(wèi)生間）及進

3、站大門、110kV構(gòu)支架、獨立避雷針等。2.2. 原始設(shè)計條件（1）50年一遇基本風壓值：Wo=0.42kPa；最大凍土深度：80cm。（2）建筑場地類別：類。（3）地震基本烈度：8度（地震動峰值加速度為0.2g）主要建筑材料混凝土強度等級：C15C45，墊層C15混凝土。水泥32.5、42.5普通硅酸鹽水泥。二次灌漿：C40細石混凝土。鋼筋：HPB300級鋼和HRB400級鋼和鋼板；型鋼：Q235B熱軋型鋼。螺栓：4.8級、6.8級。砌體：M7.5砂漿和鋼筋混凝土砌塊；M5、M7.5混合砂漿（±0.00m以上）及M5、M7.5水泥砂漿（±0.00m以下）。其它：輕鋼龍骨，

4、復合礦棉板，優(yōu)質(zhì)塑鋼窗及成品防盜門、成品木門、防火門，無色玻璃。彈性乳膠漆和油漆，外墻保溫防水材料等。2.3. 設(shè)計應(yīng)遵循的規(guī)程、規(guī)范及規(guī)定35kV110kV變電站設(shè)計規(guī)范 GB50059-2011變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)程 DL/T 5457-2012建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB50011-2010電力設(shè)施抗震設(shè)計規(guī)范 GB50260-96建筑工程抗震設(shè)防分類標準 GB50223-20082.4. 抗震設(shè)防分類根據(jù)GB50223-2008建筑工程抗震設(shè)防分類標準確定變電站內(nèi)建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)防類別及其抗震設(shè)防標準。站內(nèi)主要建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)防類別為丙類，丙類建（構(gòu)）筑物按本地區(qū)設(shè)防烈度進行抗震計算

5、和采取抗震構(gòu)造措施。2.5. 抗震設(shè)計中的建筑設(shè)計本工程建筑設(shè)計考慮了以下幾個方面：（1）建筑體型設(shè)計。體型設(shè)計包括平面形狀和立體的空間形狀設(shè)計。震害表明，許多平面形狀復雜如平面上的外凸和凹進、側(cè)翼的過多伸懸、不對稱的側(cè)翼布置在地震中都遭到了不同程度的破壞，而沿高度立體空間形狀上的復雜和不規(guī)則，如相鄰單元的高差過大、出屋面建筑部分的高度過高、建筑裝飾懸伸過大過高；這些沿高度形狀上的變化，在地震時都會造成震害，特別是在建筑結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變的部位，更易產(chǎn)生破壞。本工程體型設(shè)計中盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規(guī)則，有效的把建筑藝術(shù)、建筑使用功能同結(jié)構(gòu)抗震安全很好的結(jié)合起來。（2）建筑平面布置設(shè)計。

6、建筑物的平面布置在建筑設(shè)計中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求、內(nèi)墻的布置、空間活動面積的大小，通道的位置、房間的數(shù)量和布置等等，都已在建筑的平面布置圖上明確了下來。（3）建筑豎向布置。豎向布置主要是反映在建筑物沿高度（沿樓層）建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布設(shè)計上。由于變電站的性質(zhì)要求，主要建筑通常為大空間設(shè)計。大空間帶來的另一個問題是，抗震橫墻較少、層高較高，使建筑物整體抗震性能較差。在這種情況下通常通過結(jié)構(gòu)構(gòu)造上的措施來彌補不足，加強樓板的剛度和強度，加強抗震墻的剛度和強度布置，加設(shè)圈梁、構(gòu)造柱、磚柱，增強墻體的整體性能等方法。盡可能的使豎向的剛度分布比較接近，盡可能的使抗震墻布置

7、比較均勻，并使其能沿豎向貫通到建筑底部，不宜中斷或不到底。盡量避免產(chǎn)生地震時的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。（4）構(gòu)件（非結(jié)構(gòu)構(gòu)件）設(shè)計及建筑連接節(jié)點設(shè)計問題。例如立面上采用外貼瓷磚等。所有這些立面和室內(nèi)的裝飾，都有一個其本身材料和構(gòu)造是否能抗御住地震的震動而不壞的問題，同時還有與建筑物主體結(jié)構(gòu)相牢固連接的問題。在建筑設(shè)計中，還有相當多的屬于建筑布置的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如內(nèi)隔墻等，考慮了它們與主體結(jié)構(gòu)（柱、墻）的牢固錨拉，保障其抗震穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌傷人或砸壞重要設(shè)備，或采用與主體結(jié)構(gòu)脫開的保障自身穩(wěn)定的抗震措施。圍護墻和隔墻考慮了對結(jié)構(gòu)抗震的不利或有利影響，避免了不合理的設(shè)置而導致主體結(jié)構(gòu)的破壞。（5）建筑上應(yīng)滿足的

8、設(shè)計限值。根據(jù)現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計規(guī)范對房屋建筑在建筑設(shè)計中應(yīng)考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規(guī)定。這些規(guī)定在建筑設(shè)計中都得到了遵守。如房屋建筑的高度、房屋抗震橫墻間距和局部墻體尺寸的限值等在進行平立面布置設(shè)計時都考慮了這些來自實際震害經(jīng)驗的設(shè)計控制規(guī)定，使建筑設(shè)計為建筑抗震提供良好的基礎(chǔ)。2.6. 抗震設(shè)計中的結(jié)構(gòu)設(shè)計本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮了以下幾個方面：（1）在結(jié)構(gòu)布置中，除了在平面上均勻?qū)ΨQ外，最好壓在墻體上的軸壓應(yīng)力比較均勻，因為軸壓力的大小直接影響墻體抗剪能力，各軸線上的墻段，應(yīng)盡可能地使分段均勻，即墻段宜等寬，并使之具有比較相近的承擔地震剪力的能力。宏觀震害和試驗表明，窗間墻、門間墻或門

9、窗間墻的地震剪力，依其側(cè)移剛度比來分配，若在同一軸線上，各墻段間的抗側(cè)力能力相差懸殊，必將導致各個擊破，加速墻體的破壞，為此應(yīng)盡可能在布置上注意。（2）構(gòu)造柱設(shè)置。構(gòu)造柱是防止房屋倒塌的一種有效措施，特別是它與圈梁連接共同工作可增加房屋的延性，提高房屋的抗側(cè)力能力防止或延緩房屋在地震作用下發(fā)生突然倒塌，或減輕房屋的損壞程度。盡管1變電站只有一層，按規(guī)范在砌體結(jié)構(gòu)外墻四角，錯層部位橫墻與外縱墻交接處，墻體長度超限時在墻體中部，較大洞口兩側(cè)，大房間內(nèi)外墻交接處設(shè)置構(gòu)造柱。但在變電站設(shè)計中，內(nèi)墻（軸線）與外墻交接處（無框架柱），內(nèi)墻局部較小墻垛處，內(nèi)縱墻與橫墻、山墻交接處，也設(shè)上構(gòu)造柱，這樣在造價上

10、提高并不是很多的下，卻大幅提升了整幢建筑物的抗震性能，在地震發(fā)生時，能更有效地保障里面的貴重設(shè)備免受損壞。（4）圈梁。鋼筋混凝土圈梁是增加墻體的連接，提高屋蓋剛度，抵抗地基不均勻沉降，限制墻體裂縫開展，保證房屋整體性，提高房屋抗震能力的有效構(gòu)造措施，而且是減小構(gòu)造柱計算長度，充分發(fā)揮抗震作用不可缺少的連接構(gòu)件。在設(shè)防烈度為區(qū)，通常圈梁設(shè)置部位在屋蓋處和基礎(chǔ)頂部。（5）控制結(jié)構(gòu)裂縫。由于不少的結(jié)構(gòu)破壞都是從裂縫開始的，對于結(jié)構(gòu)的裂縫，我們不應(yīng)該掉以輕心。為解決樓板的裂縫控制問題，在設(shè)計方面，有以下的一些措施：1）優(yōu)化平面設(shè)計，避免一些沒有必要的凹口。如確實不可避免時，應(yīng)在凹口處作適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)加強措

11、施。2）適當增加樓板厚度，建議主建筑物的主控制室等較大面積的房間屋面板的厚度取120mm，并采用雙層雙面配筋。3）適當提高配筋率，應(yīng)取0.200.25。4）加密鋼筋間距（包括受力鋼筋和分布鋼筋）不應(yīng)大于150mm。5）受力鋼筋宜改用級鋼，以增加鋼筋與混凝土的握裹力。6）在一些特殊部位適當增加附加鋼筋。7）優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置，減少單塊樓板跨度尺寸。8）在混凝土中摻入UEA、聚丙烯纖維等新型材料的添加劑。9）房屋長度40m時，在樓面中部設(shè)置微膨脹混凝土的“加強帶”，以減少混凝土收縮應(yīng)力及溫度應(yīng)力的影響。10）跨度太大的樓板結(jié)構(gòu)，考慮采用預(yù)應(yīng)力混凝土，這是防止樓板開裂最有效的方法之一。11）適當提高設(shè)計標

12、準，將裂縫允許寬度由規(guī)范規(guī)定的0.3mm提高到0.2mm。因為采取這些措施會令到投資增加，所以應(yīng)根據(jù)實際情況予以選用，以求得解決這一問題的最佳方案。2.7. 本工程建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)計原則根據(jù) GB50011-2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范、DL/T5457-2012變電所建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)程規(guī)定，站內(nèi)建（構(gòu)）筑物抗震構(gòu)造措施設(shè)防烈度調(diào)整見表：序號建筑（構(gòu)）物名稱抗震設(shè)防烈度抗震構(gòu)造措施設(shè)防烈度1主建筑物（含10kV配電室）882附屬建筑883屋外配電裝置（構(gòu)）支架88（1）主建筑物（含10kV屋內(nèi)配電裝置室及工具間）等建筑采用抗震性能好的輕型鋼框架結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)型式空間分隔靈活，自重輕，一直被認為是抗震性能較好的一種。（2）站內(nèi)110kV及主變構(gòu)架柱均采用A字型鋼管結(jié)構(gòu)型式；35kV構(gòu)架因采用環(huán)形布置，其構(gòu)架柱均采用單鋼管結(jié)構(gòu)型式；構(gòu)架梁采用單鋼管梁式鋼梁等結(jié)構(gòu)型式。此種