變電站土建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計問題的探討

寇小強

摘要：隨著我國城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進，為城市各項基礎(chǔ)設(shè)施的運行提供能源供應的電力系統(tǒng)愈發(fā)重要，作為其重要節(jié)點的變電站，一旦失效或遭到破壞，將會造成電力系統(tǒng)停運，并產(chǎn)生巨大的災害和經(jīng)濟損失。在我國，地震是最具破壞力的突發(fā)性災害之一，其對變電站造成嚴重破壞的潛在風險極高。

關(guān)鍵詞：變電站土建;結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

引言

變電站是電網(wǎng)中的重要電力設(shè)施，在電力系統(tǒng)中不僅起到變換電壓、接受和分配電能的作用，而且還控制電力的流向，并且調(diào)整電壓。其基本功能主要為實現(xiàn)電力傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換與分配、實施電網(wǎng)監(jiān)控和運行操作、提供電網(wǎng)運行與維護的關(guān)鍵信息三個方面，故變電站的運行狀況對于城市供電系統(tǒng)具有重大意義。在各類災害中，地震災害對變電站的影響和威脅不容忽視。在近代的多次地震災害之中，國內(nèi)外的變電站都遭受到了嚴重的破壞，這不僅會對電力企業(yè)造成重大的經(jīng)濟損失，還給政府的搶險救災以及安置災民工作帶來了極大的困難，震后的修復重建工作同樣也會造成國家的巨大負擔。

1.變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計需注重的問題

1.1選擇有利的建筑抗震場地

在對變電站建設(shè)時，需要對建設(shè)的建筑場地進行有效選擇，確保土建結(jié)構(gòu)具有的抗震能力，如果選擇的場地具有較好的抗震影響，就可以提高變電站的整體抗震能力。由于地震發(fā)生時會發(fā)生地表等位置的錯動，所以在不同土質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的建筑物，在受到同樣的地震影響時，受到的損壞程度也不會相同。地震的發(fā)生會對建筑的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的破壞，如果選擇的場地不好，那么會導致變電站受到的傷害更加嚴重，可能會造成建筑的倒塌。所以在進行建筑場地的選擇時，不能選擇土質(zhì)軟弱的場地，在選擇時，如果不能有效的將這些場地進行避開，那么就應該對場地進行改造，使其具有抗震的基本要求。

1.2慎重選取變電站土建結(jié)構(gòu)體系

在進行變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計時，也要謹慎做好設(shè)計方案，這也會影響變電站的抗震性能，所以應該選擇合理的變電站土建結(jié)構(gòu)，在實際施工中，應該從下面幾個方面來進行設(shè)計：首先抗震設(shè)計方案應該保證全面，不能夠讓個別的土建結(jié)構(gòu)對整體的抗震性能產(chǎn)生影響，所有的變電站土建結(jié)構(gòu)在設(shè)計時，都要有一定的贅余度，使得雖然一些建筑物出現(xiàn)損壞時，但是不會影響到整體的抗震性能;針對地震所產(chǎn)生的力量做好傳遞路徑的設(shè)計，能夠做好計算圖。在進行設(shè)計時，應該考慮到垂直中立的荷載情況，確保其壓應力能夠在水平方向上保持均勻，如果是轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，那么針對于上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，在設(shè)計時要確保荷載力要能夠進行兩次以上的轉(zhuǎn)換;設(shè)計人員在進行設(shè)計時，應該保證土建結(jié)構(gòu)體系的強度和剛度滿足抗震的要求。在進行設(shè)計時，要保證構(gòu)件的各個部位的剛度和強度進行均勻分配，避免出現(xiàn)個別部件的支撐力不足，造成部分區(qū)域出現(xiàn)問題，影響建筑的質(zhì)量。

2.變電站結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點

2.1變電站的抗震設(shè)計

在對變電站進行設(shè)計時，應該從整體的角度入手，進而在變電站的整體規(guī)劃下，將擴建的條件進行考慮：主要是平面和豎向兩個方面的布置。在進行平面布置時，要堅持橫平豎直、受力均勻、剛度對稱的原則。對于跨間的質(zhì)量較大的情況時，那么不要在結(jié)構(gòu)單元的邊緣放置，而是要在另外的地方放置。如果有質(zhì)量很大的設(shè)備，那么最好將其放置在一個相對安全的位置，也就是剛度中心的位置。如果在場中設(shè)置比較長的懸臂結(jié)構(gòu)時，那么一定不可以在其上部上懸置比較重的設(shè)備。在變電站內(nèi)部開展豎向布置時，在對多項工業(yè)做好協(xié)調(diào)，進而可以選擇好位置，可以結(jié)合各種荷載和自重之后，在最大程度上將其中心控制在最低位置，保持住其的穩(wěn)定性，實現(xiàn)對變電站的高度和中心的有效調(diào)控。

2.2變電站附屬設(shè)備基礎(chǔ)

變電站內(nèi)會放置較多的設(shè)備，這些設(shè)備還會有一些附屬設(shè)備，如果在變電站內(nèi)要放置一些質(zhì)量大重心高的設(shè)備時，在安裝之前，應該對其重力荷載進行計算，然后結(jié)合變電站設(shè)置，來確定其應該放置的位置，同時考慮到其豎向地震力情況，確保設(shè)備可以穩(wěn)固的在主場內(nèi)。

2.3變電站結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型

變電站的結(jié)構(gòu)中，有較多的構(gòu)件，如屋蓋體系、圍護等結(jié)構(gòu)。在進行屋蓋選擇時，其中無檁屋蓋體系是一個比較好的選擇，因為在建設(shè)過程中，如果剛度不足，或者是設(shè)計的不協(xié)調(diào)，那么其就會發(fā)生很大的位移，這會影響建筑的抗震質(zhì)量。使用無檁屋蓋體系，可以將建筑的抗扭強度有效提高，使得框架與排架能夠共同協(xié)調(diào)工作。

3.變電站結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的優(yōu)化措施

（1）采用偏心支撐框架。這種框架結(jié)構(gòu)對建筑來講，其具有更好的抗震能力，在豎向支撐上要進行落地處理。如果其在水平方向上，有比較大的受力，那么應該對其使用多道的豎向支撐。如果是高烈度地區(qū)，要多設(shè)置幾道防線，如果資金允許，應該建立抗震剪力墻，其可以在發(fā)生地震時，將其帶來的水平力進行有效降低，進而實現(xiàn)對主框架的保護。 （2）高烈度地震區(qū)變電站布置上應提前優(yōu)化。變電站在選擇場地時，要避免將其設(shè)置在高烈度的區(qū)域，如果最后必須設(shè)置在高烈度的區(qū)域，那么就需要采取有效的手段來將烈度影響降到最低，不能只是按照普通的抗震設(shè)計來建設(shè)，應該結(jié)合變電站的綜合情況來進行設(shè)計，做好結(jié)構(gòu)的均勻性控制，使得整個工程設(shè)計能夠得到全面的優(yōu)化。 （3）減少結(jié)構(gòu)外形的較大凸出或收進。在對變電站土建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，應該避免結(jié)構(gòu)外形有明星的凸出或者是收進情況。所以，在施工設(shè)計時，應該進行科學合理的設(shè)計，使得土建結(jié)構(gòu)的抗震能力能夠被較大的提高。

結(jié)語

總而言之，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，越來越多的變電站不斷涌現(xiàn)，而在變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，變電站是其核心內(nèi)容，所以相關(guān)的工作人員一定要充分結(jié)合工程的實際情況，對其進行不斷地優(yōu)化設(shè)計，只有這樣才能更好地幫助變電站有效的運行，為電力行業(yè)發(fā)展的光明前景提供更加有力的保障。

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