通信設備安裝抗震設計分析

朱道秋

摘要：在通信設備安裝時，應該事先考慮地震災害的破壞，并加以設防。然而，此通信中心站及所屬各站在建設時，因時間緊張，加上在主觀上對通信設備安裝抗震加固的重要性認識不夠，所以，有很多設備未加固或加固措施不完善。

關鍵詞：通信設備；抗震設計；安裝

1通信設備安裝抗震設計的特點

通信設備屬于工業設備的范疇，但與一般工業設備相比，其抗震設計有下列特殊的不同點：（1）通信是以系統的形式發揮其功能的，而系統是由各個部件組成的，每一部件的破壞都會對系統的正常運行帶來一定的影響，這就要求在抗震設計時要從系統的觀點來進行考慮。（2）一般工業設備的破壞標準是從強度上考慮的，以強度是否損壞作為抗震設防的標準。而通信設備的抗震標準不只是考慮設備本身的強度，還要考慮元件或插接件的損壞，有時設備本身強度完好無損，但由于元件和插接件的變形或損壞而導致通信失效。（3）設備體積較小、重量輕，沒有液體晃動等復雜間題。（4）通信設備是安裝在建筑物內的，它的抗震特性不僅與地震動特性有關，而且與建筑結構及通信設備的動力特性有關。（5）通信遭受破壞后，不僅通信部門本身遭受損失，而且會造成間接損失及嚴重的社會影響，往往其間接損失遠大于通信部門本身的損失，因此通信設備的抗震設計應采用較高的設防標準。

2《暫行規定》對通信設備杭震設計目標的規定

地震作用具不確定性和突發性，因此任何抗震設計都不能設想是萬無一失的，都允許有一定的風險，只是這種風險限制在人們可以接受的程度內。近年來，國際上對抗震設計提出了多級設防的原則，我國《抗震設計規范》采用了“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三不準設計準則也是這個意思。

但這一準則是針對一般工業與民用建筑的，而通信工程因具有系統性、易損性等特點，這就要求另行制訂抗震設計準則。針對我國的情況和目前的技術水平，要做到“小震不壞”并不困難。

但要求在任何地震作用下都不允許有局部損壞，這在技術上難以做到，經濟上也不允許。為此我們提出“小震不壞，大震不產生嚴重破壞”。這就是《暫行規定》中所表達的。下述要求：（1）當遭受本地區設防烈度的地震作用時，通信設備安裝的鐵架及相關的加固點不應產生破壞；（2）當遭受本地區設防烈度預估的罕遇地震作用時，通信設備安裝的鐵架及相關的加固點允許有局部損壞、位移等，但不應產生列架傾倒。與此相適應的地震作用計算，其水平地震影響系數最大值a-值：6度取0.12，7度取0.23，8度取0.45，9度取0.90；而《建筑抗震設計規范》中aatnx值是：6度為0.04，7度為0.08，8度為0.16，9度為0.32。

可以看出通信設備取的值較工業與民用建筑的為大。這是因為建筑物抗震采用二階段設計，用小震烈度的地震作用來計算結構截面，而考慮結構的塑性變形消耗地震輸入能量來保證結構在中震時的使用。而通信設備抗震不采用二階段設計，這是因為①包括整個工業設備在內的設備抗震技術是近幾年發展起來的，經驗尚不多；②通信設備的破壞不是由于整個設備的破壞，而是由于元件和插接件的損壞或者設備移位等造成通信失效，因而沒有像工業與民用建筑那樣的彈性與彈塑性區分。

3設備安裝的抗展加固技術措施

安裝在建筑物內的通信設備受地震力作用時，通常其水平地震力比垂直地震力大2倍以上。設備所受的水平地震力是建筑物的振動和設備振動的復合力，即它與機房振動特性和通信設備的振動特性相關。一般情況下，高層樓板將地面上的地震加速度給予放大，而裝在高層樓板上的設備又將此加速度又迸一步放大數倍，所以，安裝在樓板上的通信設備其安裝加固措施應比一層的通信設備更加穩妥、可靠。

在通信設備安裝時，應該事先考慮地震災害的破壞，并加以設防。然而，此通信中心站及所屬各站在建設時，因時間緊張，加上在主觀上對通信設備安裝抗震加固的重要性認識不夠，所以，有很多設備未加固或加固措施不完善。近年來全國地震活動頻繁，此通信中心地球站又地處地震烈度八度地帶，對該站及所屬各站的設備補充進行抗震加固是非常必要的。目前，通信中心站微波機房內的設備增裝很多，準備借設備抗震加固的機會，一并解決機房設備改按行列式（原為環列式）布置的問題。安裝在建筑物內的通信設備受地震力作用時，通常其水平地震力比垂直地震力大2倍以上。設備所受的水平地震力是建筑物的振動和設備振動的復合力，即它與機房振動特性和通信設備的振動特性相關一般情況下，高層樓板將地面上的地震加速度給予放大，而裝在高層樓板上的設備又將此加速度又迸一步放大數倍，所以，安裝在樓板上的通信設備其安裝加固措施應比一層的通信設備更加穩妥、可靠。通信設備的種類繁多，設備抗震加固方式雖然有所不同，但加固的基木原則都是力求增強設備的穩定性和整體性。對于架式或框式通信設備的安裝抗震加固，必須將設備底部與地面（或樓板）錨固，以防地震時設備水平滑動，而引起拉斷鎖電線，使通信中斷。對重心較高，底座面積較小的設備，在7度以上高地震烈度等級的地區安裝時，還應在機架頂部采取加固措施，即機列中各相鄰機架之問串連構成整體，利用列間撐鐵，再將列與列之間進行聯接，使整個機房頂部構成一個完整的支撐拉結網格式結構。

由于結構物所在地基有堅硬與軟弱之分，不同地基的地面，振動規律也不同，所以在抗震規范中的地震反應譜，是按不同類別地基上的強震加速度記錄分別算出，以便于應用。不同結構物不同的特點，因此采用不同的反應譜，由于設備抗震是近幾年才開展起來的，因此借用工業與民用建筑的反應譜。對于架式或框式通信設備的安裝抗震加固，必須將設備底部與地面（或樓板）錨固，以防地震時設備水平滑動，而引起拉斷鎖電線，使通信中斷。

通信設備的種類繁多，設備抗震加固方式雖然有所不同，但加固的基木原則都是力求增強設備的穩定性和整體性。

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