时间：2023-05-24 08:52:28
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇电气抗震设计，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
【关键词】底层框架—抗震墙砌体房屋；抗震设计；托墙梁框架
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
[1] 建筑抗震设计规范 GB50011-20 10.
中图分类号：U452.2+8 文献标识码：A 文章编号：
引言
砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点，多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑，通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区，多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质，变形能力小，导致房屋的抗震性能较差；因此改善砌体结构延性，提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。
1.地震震害情况
房屋倒塌：当房屋墙体特别是底层墙体整体抗震强度不足时易造成房屋整体倒塌 当房屋局部或上层墙体抗震强度不足时或当个别部位构件间连接强度不足时易造成局部倒塌
墙体开裂破坏，墙角破坏：墙体裂缝形式主要是水平裂缝，斜裂缝，交叉裂缝和竖向裂缝。墙体出现斜裂缝主要是抗剪强度不足。墙角为纵横墙的交汇点，地震作用下其应力状态复杂，因而其破坏形态多种多样。
纵横墙连接破坏：一般是因为施工时纵横墙没有很好地咬槎，加之地震时两个方向的地震作用造成破坏。
楼梯间破坏：主要是墙体破坏，而楼梯本身很少破坏
楼盖与屋盖破坏：主要是由于楼板支承长度不足，引起局部倒塌或是其下部的支承墙体破坏倒塌引起楼屋盖倒塌
附属构件的破坏：主要是由于这些构件与建筑物本身连接较差等原因在地震时造成大量破坏。
在抗震设计时体现以预防为主的设计思想，达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标。对于建设工程只有在抗震设防，抗震设计和施工质量这三方面都符合要求，才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。现在就多层砖混房屋抗震设计方面，简要提出几点建议：
科学布局建筑平面和立面及合理防震缝的设置
建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中，建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则，结构质量中心与刚度中心相一致。房屋的平立面布置宜规则，对称。房屋的质量分布和刚度变化宜均匀，楼层不宜错层。房屋的防震缝可按实际需要设置。当房屋体型复杂不设防震缝时，应选用符合实际的结构计算模型进行较精细的抗震分析。采取措施提高抗震能力 当设置防震缝时，应将房屋分成规则的结构单元。留有足够的宽度，使两侧的上部结构完全分开。将体型复杂，平面特别不规则的建筑布局分割成几个相对规则的独立单元。
3、砌体房屋的总层数及总高度，房屋高宽比的限制
随着房屋高度的增加，地震作用也将增大，因而房屋的破坏将加重。震害调查表明，房屋的破坏程度随层数的增多而加重。基于砌体材料的脆性性能和震害经验，限制其层数和高度。现行建筑抗震设计规范（GB50011—2011）对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定。多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值,即高宽比，不应超过《建筑抗震设计规范》的要求。随着房屋高宽比的增大 地震作用效应将增大 由整体弯曲在墙体中产生的附加应力也将增大 房屋的破坏将加重。
4、增强砌体房屋的刚度及整体性
房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系，其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点，是较理想的抗震构件，不但可消除滑移、散落问题，增加房屋的整体性，增大楼板的刚度，而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽，因作为以剪切变形为主的砌体结构，层间变形是可控制的。因此，采现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法，在适当的部位增设构造柱，并配置些构造钢筋，也能达到增强结构整体性的作用；另外，设置配筋圈梁可限制散落问题，增强空间刚度，提高结构整体稳定性，从而提高房屋的抗震性能。
5、合理布置纵墙和横墙，控制墙段局部尺寸，确定墙体的主要承重体系
多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体，结构布置应优先选用横墙承重和纵横墙共同承重的方案。纵横墙的布置应均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低。墙体布置时，应尽量采用纵墙贯通的平面布置，当纵墙不能贯通布置时，可在纵横墙交接处采取加强措施，也可在纵、横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱，并适当加强构造配筋；必要时还可以每隔一定高度放置水平拉结构筋以加强房屋整体性，防止纵、横墙交接处被拉开。当墙体的局部尺寸不当，有时仅造成局部破坏。虽然不影响房屋的整体安全，但事实上它往往降低了房屋总的承载能力。因此，不但应从结构布置上要求墙均匀分布，而且个别墙垛也不能过小。
6、适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度
历次震害表明，多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积大小及砂浆强度等级高低成正比，提高墙体面积、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震能力，是减轻震害的有效途径之一。
7、有效设置房屋圈梁和构造柱，在合理位置的墙段内设置水平钢筋
多次震害调查表明，圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施，可提高房屋的抗震能力，减轻震害。其加强房屋的整体性：由于圈梁的约束作用，减小了墙体出平面倒塌的危险性，使纵横墙能保持为一个整体的箱形结构，充分发挥各片墙体的平面内抗剪强度，有效抵御来自任何方向的水平地震作用。圈梁作为楼盖的边缘构件，提高了楼盖的水平刚度，同时箍住楼屋盖。圈梁增强楼盖的整体性限制墙体斜裂缝的开展和延伸，使墙体裂缝仅在两道圈梁之间的墙段发生，墙体抗剪强度得以充分发挥。为了提高墙体的抗震能力，可在抗震力不够的承重墙段内配置水平钢筋，使地震力由砌体及水平钢筋共同承担。
8、对地基和基础设计的要求
同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土上，同一结构单元宜采用同一类型的基础。基础底面宜埋置在同一标高上，否则应设置基础圈梁，并应按台阶逐步放坡。高差不宜有过大的突变在软弱地基上的房屋。应在外墙及所有承重墙下增设基础圈梁，以加强抵抗不均匀沉陷和增强房屋基础部分的整体性。
9、楼梯间抗震性能的加强
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.
1 隔震技术
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
[3] 地震出版社. 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010统一培训教材
关键词：高层住宅；MIDAS；框支剪力墙；静力弹塑性；基于性能抗震设计
[引言]基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标，根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。本文采用MIDAS/GEN对一栋32层框支剪力墙结构住宅进行静力弹塑性分析和抗震性能评价，从层间位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行了综合的量化评价，揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节，实现了基于性能的抗震设计。
一、静力弹塑性分析方法：
静力弹塑性分析（PUSH-OVER ANALYSIS，以下简称POA）方法也称为推覆法，它基于美国的FEMA-273抗震评估方法和ATC-40报告，是一种介于弹性分析和动力弹塑性分析之间的方法，其理论核心是“目标位移法”和“承载力谱法”。Push-over 分析方法本质上是一种与反应谱相结合的静力弹塑性分析方法，它是按一定的水平荷载加载方式，对结构施加单调递增的水平荷载，逐步将结构推至一个给定的目标位移来研究分析结构的线性性能，从而判断结构及构件的变形、受力，是否满足设计要求。其计算过程如下[1]：
1）准备结构数据。包括建立结构模型，构件的物理常数和恢复力模型等；
2）计算结构在竖向荷载作用下的内力（将其与水平力作用下的内力叠加，作为某一级水平力作用下构件的内力，以判断构件是否开裂或屈服）；
3）在结构每一层的质心处，施加沿高度分布的某种水平荷载。施加水平力的大小按以下原则确定：水平力产生的内力与2步所计算的内力叠加后，使一个或一批构件开裂或屈服；
4）对于开裂或屈服的构件，对其刚度进行修改后，再施加一级荷载，使得又一个或一批构件开裂或屈服；
5）不断重复3，4步，直至结构顶点位移足够大或塑性铰足够多，或达到预定的破坏极限状态；
6）绘制底部剪力??????―顶部位移关系曲线，即推覆分析曲线。
二、工程概况：
1）本工程为一栋32层框支剪力墙结构住宅，总高98.30m，存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变、竖向构件不连续（三层为转换层）等不规则项，属于特别不规则超限高层建筑。场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值0.05g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类。
2）计算模型为三维有限元模型。计算平面简图如图1所示。
3）小震弹性分析结构比较，见表1所示。
4）小震弹性时程分析结构比较，见表2所示。
振型分解反应谱法计算的结构底部剪力大于弹性时程分析法计算的平均值，说明采用振型分解反应谱法计算能满足规范要求[2]。
5）罕遇地震作用下抗震性能目标。根据本工程的超限情况，以及与业主的沟通结果，选定本工程的抗震性能目标为《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中所提的C～D级[3]。各构件的性能目标如下：框支框架（框支柱、框支梁）不屈服；底部加强区剪力墙抗弯允许部分屈服，抗剪不屈服；普通竖向构件：框架柱，底部加强区以上剪力墙允许局部进入塑性，控制变形；耗能构件：连梁及普通框架梁允许进入塑性[4]。
三、罕遇地震作用下静力弹塑性分析：
本工程静力弹塑性分析采用通用有限元软件MIDAS/Gen进行，并采用FEMA―273和ATC―40所建议的方法评价结构是否达到所设定的目标。推覆荷载分别按X向和Y向的第一模态形式及层剪力分布形式加载，初始荷载为1.0恒载+0.5活载。并按照ATC―40所建议的方法对各阶段结果进行评价；不同性能水准下塑性铰位移限值，如图2所示[5]。
阶段性能点对应的含义：A点：未加载状态；B点：出现塑性铰；IO = 直接居住极限状态（Immediate Occupancy）；LS = 安全极限状态（Life Safety）；CP = 坍塌防止极限状态（Collapse Prevention）；C点：开始倒塌点。从推覆分析的结果来看，结构达到性能点时，按层剪力分布形式加载分析得到的底部剪力大于按第一模态形式加载的结果，结构出现塑性铰的数量及出铰的情况均好于按第一模态形式加载的结果。
1）push-over分析曲线，如图3所示。
2）推覆分析不同加载模式下底部剪力、层间位移角比较，见表3示。
层间位移角最大值均小于规范规定的弹塑性层间位移角限值1/120[2]。
3）模态加载下底部剪力和性能点层间位移角比较，见表4所示。
4）罕遇地震作用下层间位移角曲线，如图4所示。
图4 罕遇地震作用下层间位移角曲线
最大层间位移角出现在第16层，为1/279，小于规范规定的弹塑性层间位移角限值1/120[2]。
5）罕遇地震作用下某楼层塑性铰状态分布，如图5所示。
从图5可以看出，在性能点时墙肢已出现部分塑性铰，少量梁铰进入CD阶段（开始破坏），其他均处于B～IO阶段和以下阶段（基本弹性状态）。经放大观察整栋楼塑性铰状态，各楼层出现CD阶段铰的部位主要是塔楼标准层连梁，局部标准层连梁破坏，底部加强区落地剪力墙及框支框架未出现塑性铰。由此可见，结构整体进入塑性的程度较浅，结构构件均满足事先设定的性能水准5目标。结构的塑性铰出现的顺序是梁，然后才是柱和剪力墙，充分体现了“强柱弱梁”的特性，说明该结构具有很好的延性。
四、结论
本文应用大型空间有限元程序MIDAS/GEN对一栋32层框支剪力墙结构住宅进行静力弹塑性分析和抗胀ㄐ诺鞫裙芾淼奶教/a> 建筑电气安全设计之我见 浅谈建筑电气安装施工技术方法 简述建筑电气工程的质量管控与安全管理 民用建筑供配电系统设计基本要点探讨 浅析工业机电安装施工管理 浅议变电设备检修 试论变电站土建设计中的结构安全性与耐久性 稳定土搅拌站的电气控制系统安装调试及设备使用维护和保养 智能建筑供配电系统分析 建筑机电设备安装工程管理要点探析 对电力系统自动化技术安全管理的分析 关于建筑水电安装工程的造价控制 略谈高低压变配电设备的安全维护 综述建筑工程机电安装施工工艺 浅谈电力工程创优及标准工艺应用 浅谈改善电压偏差的主要措施 浅谈机电工程消防弱电系统的安装 浅谈新技术在电力系统继电保护中的应用 市政电气设计中的主要问题分析 高层建筑住宅电气设计的要点分析 探索地理信息技术在输变电工程管理中的应用 议电气工程自动化问题及方法 鹦阅芷兰郏峁砻鳎ush-over 分析方法不仅能对结构在多遇地震作用下的响应进行较为准确的分析，而且可以对结构在罕遇地震下可能会出现的薄弱部位及破坏情况进行较具体的量化估计，是实现基于性能抗震设计的有效方法。
参考文献：
[1] 侯高峰，王建国，张茂.基于MIDAS/ GEN 高层建筑结构静力弹塑性分析[J].合肥：合肥工业大学学报（自然科学版），2008.10
[2] GB50011-2010建筑抗震设计规范[S]北京：中国建筑工业出版社，2010.
[3] JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S]北京：中国建筑工业出版社，2010.
[4] 某住宅超限高层建筑工程抗震设防可行性论证报告[M].深圳：艾奕康建筑设计（深圳）有限公司，2011.05.
[5] MIDAS非线性分析说明书[M].北京：北京MIDAS技术有限公司，2009.
关键词：建筑物 重要性分类 抗震设防标准
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].
[2] DL5 022-2012.火力发电厂土建设计技术规程[S].
随着电力需求的进一步扩大，对变电站的供电可靠性的要求越来越高，原有的变电站也正在面临着更新及技术改造，怎么样解决对原有变电站进行不间断供电的同时，实施整个变电站改造成了一个新的课题。本文针对车载移动变电站的设计及设计原则进行分析。
【关键词】变电站 移动 车载变电站
车载移动变电站属于电力系统中的特殊变电站，是一种有效的应急供电设计，是“电力系统突发事件应急预案”的重要组成部分。主要由平板拖车、抗震型高压侧组合电器、抗震型低高度变压器、抗震型中开关系统以及相应的自动化控制保护系统等构成，具备运输方便、灵活可靠等特点，能在数小时内投入运行，可在事故、抢修和自然灾害等情况下，迅速替代常规变电站，发挥应急供电的作用。车载移动变电站具有非常好的灵活性、使用方便、操作简单，选址灵活、运输方便，投资成本少，见效快，可提供不间断的送电，快速性。并且具有极其重要的特殊应急意义。
1 车载移动变电站定义
车载移动变电站属于电力系统特殊变电站的制造技术领域，根据需要，车载移动变电站由两个以上车载设备组成，其中包括高压车载变电站设备、中压车载成套设备、车载电容器设备、车载自动化通信设备、移动值班车等，主要由半挂车活平板拖车、抗震型高压组合电器、抗震型低高度变压器、站用电源系统等互相连接构成。
2 车载移动变电站设计
车载移动变电站是一个集一、二次设备于一体的组合设备，他首先应当安全，可靠，其次应当使用快捷，方便，还应当便于运输和迁移。其中技术指标就是抗震，防腐，抗干扰性能。车载移动变电站的电气设备都与通常的固定设备有较大区别。很多实例证明，使用常规电气设备拼凑起来的车载移动变电站的性能远不能适应“车载”和“移动”的使用要求。
目前，我国还没有颁布车载移动变电站电气设备抗震标准规范和具体要求。因此，专业设计中对抗震的要求缺乏有力的依据。车载移动变电站设备除电站底盘和变压器在刚度计算和应力复核时考虑震动作用力外，其他设备考虑的很少，甚至根本没有考虑。经与辅机设备制造厂交流，震动设防烈度要求与设备本身设计是基本一样，重点考虑的是设备的布置，连接和防雷，抗腐蚀等方面的技术要求，特别是在车载移动变电站行驶时的震动力的影响。特别注意的是如何确保车载移动变电站运行地点更换后的立即投入电网的要求，这也是移动变电站特殊运行环境的要求。
3 车载移动变电站的抗震设计原则
车载移动变电站的制造应根据在特定的地区环境、经常行驶的道路等级和最长的运输距离作为设计条件，分为市区用车载移动变电站和野外用车车载移动变电站。所有设备保持完好状态，可以使车载移动变电站到达目的地后迅速投入电网运行。
（1）为提高车载移动变电站的整天抗震能力，变电站中所有的电气设备都需要明确相应的抗震参数。
（2）各个主设备支撑架设计应牢固，每个整体设备应尽量采用同一个支撑架，并且要与车体钢构件形成可靠的连接方式，避免采用无支撑架的安装方式。
（3）车载移动变电站中断路器的可靠动作受自动化设备的影响很大，为保证断路器的正确动作，必须使自动化装置结构、布置配线、柜体选料等方面有足够的抗震能力，从而保证经常性震动后在整提结构和机柜间连接不发生松动才能保证开关的正确动作。
（4）金属材料的力学特性决定了其有较强的抗冲击、震动等动荷载的能力，依据所采用设计规范，材料屈服强度极限和容许应力之间尚有1.5～2.0的安全系数，超设计载荷的能力较强。
（5）在车载移动变电站行驶过程中，因道路状况而受到震动时，电气设备安装的金属构架及相关的加固点不应发生变形和损坏。
（6）车载移动变电站变压器选型和布置方面，应设法降低高度，尽量减轻车辆承受载重。固定变压器的基础应当与车体连接应牢固可靠，防止震动移位。变压器、高压组合电器、中压保护控制小室于车体间均设置可靠基础的连接螺栓，并有防震脱离装置，确保在震动时不发生松动。
（7）多于高压开关设备、避雷器等，要尽量降低他们的安装位置和重心位置，改变细长比。为了防止断路器各相间及操动机构发生移动，多于断路器及其操动机构的基础，要尽量设置在同一个底板上面。
4 移动变电站的电气设备设计原则
车载移动变电站电气设备要遵循“确保安全、留有裕度”的原则，确保车载移动变电站电气设备及辅助设备子啊设计工况下满足“到达目的地时，基本完好，短时间可以投入电网”的要求。最大限度减少故障的几率。车载移动变电站长距离运输承受大震动后电气设备应具备几种情况：
（1）通过运输震动记录仪测定的实际运输承受震动大于校核震工况时，必须对所有电气设备进行全面的检查和必要的机械和电气实验，实验合格并对发现的缺陷进行处理后方可投入运行。
（2）通过运输震动记录仪测定的实际运输承受震动达到校核震工况时：车载移动变电站电气设备可以运行；但必须事先仔细对相关设备进行外观检查和安排简单的实验，确认无问题后方可将设备投入运行。
（3）通过运输震动记录仪测定的实际运输承受震动小于校核震工况时，也应该进行外观检查和必要的试验，根据检查试验情况进行必要的维护后即可恢复使用，通常情况下车载移动变电站的运输路面条件差得多，很难预料到路口环境。
（4）通过运输震动记录仪测定的实际运输承受震动小于校核震工况时，车载移动变电站电气设备自身状态基本保持完好，可以迅速投入电网。
5 结束语
近年来，车载移动变电站在国外供电系统得到了广泛应用，在我国，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，社会各界对供电质量和不间断供电的要求日益强烈，需要电力企业进一步提高供电可靠性、减少停电时间，对车载移动变电站的需求逐渐显现。
参考文献
[1]岳保良，包红旗.电气运行[M].北京：中国水利水电出版社，1998.
[2]陈化钢.电力设备一次运行及事故处理手册[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
作者简介
刘永耀（1983-），男，河南省平顶山市人。现为许继电气股份有限公司工程师，从事营N管理工作。
龙勇（1983-），男，四川省泸州市人。现为许继电气股份有限公司工程师，从事服务管理工作。
于庆先（1981-），男，辽宁省沈阳市人。现为许继电气股份有限公司助理工程师，从事电力工程技术研究及营销工作。
关键词：烧结余热电厂;主厂房;抗震设计
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
1 概述
随着我国钢铁工业的快速发展， 高炉炼铁的主要原料——烧结矿的产量也大幅度提高，烧结生产过程中产生的高温废气也越来越多，如何有效地回收利用这部分热量已经引起了人们的高度重视。2008 年5月，国家发改委将烧结余热发电技术列入第一批国家重点节能技术推广项目，2009年12月工信部公布了《钢铁企业烧结余热发电技术推广实施方案》， 计划用三年时间(2010－2012年) ，在重点大中型钢铁企业中有针对性地推广烧结余热发电技术，为钢铁企业在日益激烈的市场竞争中进一步降低生产成本、实现节能降耗发挥积极作用。
烧结余热电厂主厂房结构布置总体来说和火力发电厂主厂房布置类似，主要受工艺布置要求，厂房结构选型和结构体系首先要根据工艺布置特点，并结合工程地质和抗争设防要求综合考虑，以保证实现工程项目“安全经济、技术进步、控制工程招架、提高经济效益”的最终目标。 但是考虑到我国现有烧结余热利用现状，很多烧结厂区在早期设计时并没有给余热利用预留的空间，布置余热电厂主场房要受到现场场地狭小的制约，出现结构形式不利于抗震设防。本文试着结合工程设计的经验，探讨如何合理判断和应用现行规范对于工程结构抗震安全性要求。
2 主厂房结构布置特点
2.1 厂房布置总体评价
烧结余热电厂主厂房主要有汽机间、电气间、电缆夹层、集控室组成，根据需要有时需要在集控室顶层布置除氧间和消防水箱。其中汽机间为排架结构，集控间为框架结构。这种结构形式的特点是平面、立面布置不规则、不对称，纵向和横向的刚度、质量分布不均匀，地震反应特征和震害特点比单纯的框排架结构复杂，表现出更为显著的空间作用效应。
2.2 平面布置
主厂房平面布置最常见的有集控室于汽机间侧面布置，即常见的A.B.C三列布置。对于受到场地限制，无法侧面布置时，也可采用集控室布置与汽机间一端，使平面刚度分布极不均匀。为了平衡平面刚度，一般考虑把化水车间布置与汽机间另一端。
根据最新抗规的要求，进行结构抗震分析时应考虑楼梯构件的影响。主场房布置时一般楼梯布置在厂房一侧，另一侧布置室外消防爬梯。单侧布置楼梯时，楼梯对厂房抗侧刚度有一定影响。根据工程计算经验，一般在抗震设防烈度为7度（0.1g）及以下时，对厂房结构配筋影响较小。在抗震设防烈度为7度（0.15g）及以上时，对厂房结构配筋影响较大，必要时可以通过楼梯板一端与厂房滑动连接来减小单侧布置楼梯对主厂房抗震的不利影响。
2.3 竖向布置
主厂房竖向布置中，当集控室上部布置除氧器及消防水箱时，对结构抗震较为不利。由于受工艺布置要求的控制，主场房设计时难以避免会出现短柱，在设计时应采取相应的抗震构造措施，如采用柱箍筋加密和柱内布置斜钢筋等。
3主厂房框排架结构抗震性能薄弱环节
主厂房一般为钢筋混凝土单跨框-排架结构。由于受工艺系统及设备布置的影响，经常出现楼面标高错层、平面布置不规则、纵向不等跨、高度方向布置不规则，与抗震感念设计有较大距离，所以主厂房的抗震感念设计方面有着先天性薄弱环节。
主厂房由于结构布置特点，存在“短柱”“强梁若柱”“异形节点”的薄弱环节，结构在强震难以实现“大震不倒”是严重违背结构抗震设计原则的，在结构抗震感念中也是不允许的。在主场房设计时确实无法避免时，应在结构设计时要在关键布置做好加强措施。集控室顶层除氧器布置处，梁截面往往要强于C轴侧柱，出现“强梁若柱”，该结构体系在强震时柱上先出现塑性铰，不能实现“大震不倒”。楼面标高错层造成框架柱出现“短柱”，“短柱”在强震时会出现脆性破坏，引起结构体系坍塌。楼面上工艺设备布置的严重不均匀，造成框架梁同一节点上的柱和梁断面差异大，节点刚域难以准确量化，在强震时节点容易首先出现破坏。
上述薄弱环节在主厂房钢筋混凝土框架结构设计中难以完全避免，在结构设计中需对薄弱部位采取适当加强措施。
4主厂房框排架结构体系合理性判定
在电力结构工程和其他工业建筑中不可避免的会遇到钢筋混凝土单框架结构体系。根据GB50011-2010第1.0.3条，在工业建筑中，一些因生产工艺要求而造成的特殊问题的抗震设计，与一般建筑工程不同，需由有关的专业标准予以规定。
电力土建行业在《火力发电厂土建结构设计技术规程》DL5022-2012中，考虑到火力发电厂主厂房的结构特点，没有简单机械的套用建筑抗震设计规范的有关条款，在抗震部分增加了11.1.8条“发电厂多层建（构）筑物不宜采用单跨框架结构，当采用单跨框架结构时，应采取提高结构安全度的可靠措施”。
单框架与双框架结构在承载力设计控制方面没有差别，只是反映在结构的布置和构造方面。双框架结构存在“短柱”、“异型节点”的机会还多一些，在高烈度地区的单框架结构只要注意结构布置合理和加强构造措施，也可以满足结构安全要求。在设计时考虑适当增大构件截面和提高配筋率，可以有效提高构筑物的安全裕度。
5提高结构安全度的措施
5.1 主厂房横向采用汽机房与集控室构成的混凝土单跨框-排架结构形式，纵向A列采用框架架钢支撑，BC列采用框架结构。
5.2 主厂房基础设计时，适当加大基础刚度，提高地基基础与上部结构的协同作用。
5.3 对多遇及罕遇地震进行分析计算是，最大层间位移角应满足抗震规范要求。
5.4 梁、柱截面合理确定，框架柱轴压比不大于0.7，并留有裕度。在设计过程中与工艺紧密配合，力求结构竖向连续布置，各层间刚度差尽量减小，防止薄弱层的出现。
5.5 对于无法避免的短柱、错层、薄弱层、异型节点等，采取加强措施。如短柱范围内箍筋通常加密，并采用配置对角斜筋来提高其延性，增强框架结构的延性和抗剪能力。
5.6 框架柱的实际配筋比计算配筋值提高5%~10%，增加框架柱的承载能力。
6结语
主厂房是余热发电厂的核心建筑，是电厂生产的中枢，厂房中设备管线繁多、生产运行及围护人员密集，主体结构一旦在地震中遭受重大破坏，将造成较大损失。因此，结构设计人员一定要高度重视主场房的抗震设计，和工艺专业密切配合，尽可能选择对抗震有利的结构形式和布置；在设计时要充分考虑主厂房结构布置的特点，对主厂房主体结构和其连接构件、非结构构件、运行设备等进行验算和采取相应的抗震、防震构造措施，保证厂房的结构安全。
参考文献：
[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范 [S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
[2]DL5022-2012 火力发电厂土建结构设计技术规程 [S].北京：中国计划出版社，2010.
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