GB50260-2013电力设施抗震设计规范NA.pdf

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GB50260-2013电力设施抗震设计规范NA.pdf

表3日本水平、竖向双向振动试验主要参数及结果

日本东京电力株式会社试验结果表明,水平、竖同时振动 与仅水平振动的动力反应有放大的,也有减少的。日本东京电 力株式会社试验结论认为:对于ABM型275kV空气断路器及 与其结构相同的电气设备,当考虑水平和竖向双向地震力同时 作用时,其动力反应值比仅进行水平单向地震作用时增大10% 为宜。 大多数电气设备对竖向地震作用不太敏感,且耐受垂直力的 抗压抗拉强度大,不一定都要进行水平和竖向双向试验。 对于少数电气设备和电气装置如穿墙套管、长跨母线装置等, 对竖向地震反应较敏感,宜进行水平和竖向双向试验。 6.4.5IEC、日本、法国等除采用反应谱法外,也同时规定可采用 动力时程分析法。世界各国电气设备电气抗震试验所采用的波形 不同,目前所采用的主要波形有单频波和多频波两类。 所谓单频波就是试验波形中仅有一个振动频率。电气设备抗 震试验用的单频波的主要波形有:

6.4.6为提高电气设备和电气装置抗震验证试验的准确性和

于对试验数据进行分析GB/T 40123-2021 高纯净细晶铝及铝合金圆铸锭.pdf,特提出测点布置和数据采集的要求。

6.4.7抗震强度验证试验的评价方法与抗需强度验算原贝

6.5.1本条提出了地震区电气设施布置总的要求。 6.5.2以往认为地震烈度为8度及以下,配电装置损坏较少。但 在汶川地震中,震后实测最高烈度高达11度,其影响范围内多个 地区的地震烈度在6度以上,在地震烈度达到8度及以上变电站 中,电气设备损坏情况较严重,部分变电站的双端口断路器由于上 部重量较大,在地震中瓷柱受到地震冲击而断裂(安县220kV变 电站内所有LW6型断路器均断裂损坏),有些隔离开关的瓷柱也 发生断裂,电流互感器底座与套管连接处出现漏油,少量避雷器因 头部均压环较大发生瓷柱折断,部分变电站的变压器本体因体积 大、重心高受到震动冲击后瓷套破裂、渗漏,有4座220kV变电站 及3座110kV变电站的主变压器受到冲击后本体固定螺栓剪断 发生位移,这些设备损坏后导致四川省电力公司内110kV以上变 电站停运80座,线路停运168条,甘肃省电力公司内110kV以上 变电站停运4座,停运线路7条,陕西省电力公司内110kV以上 变电站停运6座,停运线路6条,造成了巨大的经济损失。对于 110kV的变电站,选择中型布置就可以提高相应的抗震能力,其 相应的代价远小于地震所带来的损失,因此适当的提高110kV变 电站的抗震设计标准是完全必要的。 1在汶川及唐山地震的震害中,有许多电气设备因房屋倒 塌而被砸坏,甚至有些屋内配电装置室倒塌而砸毁了室内所有 的电气设备(安县变电站高压配电室完全倒塌,室内设备全部毁 坏),而屋外配电装置的电气设备的震害则比屋内配电装置轻得 多。特别是屋外的变电构架损坏较轻,甚至无损坏,即使损坏部 分修复也比较方便,而屋内配电装置修复困难,周期长,影响震 后恢复供电的速度。屋外配电装置的中型布置方案比高型、半 高型布置方案的抗震性能好,唐山地震的震害已说明这一点。 例如陡河发电厂的220kV屋外半高型配电装置中,安装在标高

度及以上地震作用时,支柱绝缘子将可能损坏,造成电抗器倾倒 坏,故作此规定。

6.6.1对本规范第1.0.5条规定的重要电力设施的电力通信的 通道组织和通信方式作出了规定。 6.6.2对本规范第1.0.6条规定的一般电力设施的大、中型发电 一和重要变电站的电力通信的通道组织和通信方式作出了规定。 这里所指大、中型发电厂是指单机容量为100MW或规划容量为 400MW以上的发电广。

5.7.1本条为本节的适用范围。

安装设计采取必要的抗震措施,是提高电气设备、通信设备 电气装置抗震能力的重要环节,所有电气设施在7度及以上时 必须认真执行本节规定。

6.7.2设备引线和设备间连线,宜采用软导线,以防止地震时

汶川及唐山地震时,因变压器位移和母线损坏等,拉坏变压器 管或设备端子的实例很多。故要求采用硬母线时应有软导线或 缩接头过渡。

6.7.3过去35kV多油断路器均为压板式固定方式,唐山地震

唐山发电厂在唐山地震前已对主变压器采取了固定措施,用 70mm×4mm的扁钢将变压器与轨道焊接起来,但焊接强度不够, 焊口被拉开,变压器普遍位移,并造成套管拉坏漏油等。 位于8度地震区的天津军粮城电厂3号主变压器因固定螺栓 强度不够,地震时螺栓被剪断,变压器位移300mm,造成变压器 110kV的A相套管损坏。

6.7.4电力变压器和并联电抗器是电气设备中的重要设备,不仅 体积大、价格高、制造困难,且是输变电工程中必不可少的设备。 从震害调查看出,电力变压器的位移、损坏是比较普遍和严重的, 必须采取抗震措施,防止位移、倾倒和损坏。 1以往的大型电力变压器和并联电抗器从考虑检修搬运的 方便而设有滚轮,安装时多数将滚轮直接浮放在钢轨上。由于滚 轮和钢轨的接触面小,摩擦力也很小,故容易脱轨倾倒。因此,在 地震烈度高于7度的地区,宜取消变压器、并联电抗器和消弧线圈 的滚轨和安装用的钢轨,将变压器等设备直接安装在基础台上,并 采取固定措施。 2本款主要要求设计人员在编制技术条件书中应有抗震要 求。集中布置的冷却器与本体连接管道间在靠近变压器类本体附 近,应设电力变压器和并联电抗器的基础台,且应适当加宽,防止 变压器等设备万一发生位移,不致掉下基础台倾倒摔坏。基础加 宽300mm是根据海城地震和唐山地震的震害教训提出的。海城 地震中,有23台主变压器发生位移,一般位移为100mm~ 200mm,最大位移410mm。 唐山地震时,凡是有滚轮直接放在钢轨上的35kV~220kV、 4500kV:A及以上的主变压器,在地震度为7度及以上的地震 区,均有不同程度的位移,一般位移200mm~400mm,位移最大者 达720mm。汶川地震中,多台变压器本体发生位移及掉台,其中 500kV茂县2号主变起火,220kV袁家坝站、天明站、大康站、永 兴站、安县站及新市站主变发生不同程度的位移。220kV德阳新 市站主变固定螺栓全部震断,但由于采用了定位夹固定,变压器仍 非常牢靠的固定在轨道上,避免了掉台。220kV安县1号主变本 本从基础震落到油坑内,高压套管折弯,本体底盘局部变形,该站 为20世纪70年代设计,本体与基座无可靠连接,无地脚螺栓,没 有定位及固定措施。

震害中本体因地震直接引起损坏的可能性小,但往往因次生灾害 造成损坏。故主要应注意螺栓强度、平衡等问题,并应防止油、汽 管道损坏使事故扩大。在调相机等设备附近应装设补偿装置。 6.7.6为了电气设备能够在地震中正确操作,设备的操作电源或 气源应安全可靠,保证可靠分、合闸,防止带来次生灾害。 6.7.7唐山和海城地震时,蓄电池发生位移、倾倒、摔坏的现象非 常普遍,而且由于蓄电池损坏,失去直流电源带来严重的次生灾 害,造成的损失也是巨大的。但是,只要重视并采取一定的抗震措 施就可以避免或减少蓄电池的震害。 1蓄电池的震害与蓄电池的类型和安装方式有很大的关系。 地震时所损坏的蓄电池几乎全部是玻璃缸式蓄电池。这是因为在 没有采取防震措施的情况下,把蓄电池直接放在支墩或木支架上, 且多数在支墩(或支架)与蓄电池底部间装有玻璃垫。由于蓄电池 的玻璃缸底部及玻璃垫均很光滑,摩擦力小,且接触面也很小,故 在地震力作用下极易发生位移、倾斜和倾倒。相反,防酸隔爆式蓄 电池是塑料外壳,安装时一般不加玻璃垫,直接放在支墩(或支架) 上,其接触面积较大,摩擦系数也较玻璃缸式蓄电池大,地震时位 移较小。在海城地震和唐山地震中,儿组防酸隔爆式蓄电池虽有 位移现象,但均未中断直流供电。 唐山地震时,凡震前有抗震措施的蓄电池均未发生损坏现象: 装设抗震架比较方便,投资增加也不多,故规定7度及以上时均应 设抗震架。 2为防止蓄电池地震时受力拉坏,采用软导线连接和电缆连 接方案。 3移相电容器的震害也是很普遍的,个别变电站的损坏十分 严重。电容器的损坏与安装方式有直接关系,海城地震中移相电 容器的损坏都是因电容器未固定。 唐山地区移相电容器有两种安装方式,一种是直接放在平台 上,未加固定:另一种是将电容器固定在支架上

唐山地震时,固定在支架上的电容器基本完好无损,而直接放 在平台上的电容器则发生位移、倾倒及掉下平台摔坏等震害。例 如古治变电站约有20余只电容器被震落到地上摔坏,有10余只 倾斜;唐山东南郊变电站的电容器因地震造成位移、倾倒,其中一 相的16只电容器全部倾倒。 6.7.8柜、屏等设备牢固地固定在基础上以后,地震时一般不会 发生倾倒事故。当设防烈度为8度及以上时,为提高柜、屏的整体 性,在重心位置以上连成整体,更有利于抗震。

5.8电气设备的隔震与消能减麗设计

为更有效的减轻地震灾害,提高电气设施的抗震能力,本规范 新增电气设施的隔震与减震设计。隔震与减震是使电气设备减轻 地震灾害的有效技术,在土与机械工程领域被广泛应用,在各国 的电气设施领域也逐渐引起重视。 隔震体系通过延长结构的自振周期从而减少结构的水平地震 作用。国内外大量试验和工程经验表明,隔震一般可使结构的水 平地震加速度反应降低60%左右,从而消除或有效减轻结构和非 结构的地震破坏,提高建筑物及其内部设施和人员的地震安全性: 增加了震后建筑物继续使用的功能。 减震体系通过增加结构阻尼达到增加地震耗能、降低结构反 应,从而更好地保护设备的目的。 不同的电气设备具有不同的结构特点,而同样的电气设备处 于不同的场地类别条件下具有不同的使用要求,都需要选择相适 应的隔震与消能措施。

7火力发电厂和变电站的建(构)筑物

1.1本条为新增内容,依据现行国家标准《建筑工程抗震设防 分类标准》GB50223一2008明确了发电厂和变电站中的建(构)筑 勿抗震设防分类,同时说明了规模较小的乙类建筑允许按丙类建 设防。这里较小的乙类建筑,一般指单层而且高度不超过12m 为规则现浇钢筋混凝土框架结构或钢结构,如单层转运站、继电器 、屋内配电装置室、站用电室等

7.1.7本条为新增条文。由于主厂房结构受工艺布置限制,荷载 分布极不均匀,结构平面布置和竖向布置都会出现一定的不规则 性。而钢结构具有结构延性好、抗震性能优和材料可再生利用的 优势,故本标准提出抗震设防区,特别是高烈度区宜优先选用抗震 性能较好的钢结构。 7.1.8本条为新增条文,“常规三列式布置的主厂房结构”是指由 汽机房、除氧间和煤仓间组成的框排架结构,如图2所示。该布置 方式在火力发电厂中普遍被采用

汽机房、除氧间和煤仓间组成的框排架结构,如图2所示。该布置 方式在火力发电厂中普遍被采用

图2常规三列式布置的主厂房结构

本条文中关于钢筋混凝土结构厂房的结构选型是根据震害资 料、工程经验和主厂房钢筋混凝土结构试验研究确定的。 四川汶川地震的震害调查表明,江油电广2×330MW十2× 300MW燃煤机组分两期建设,主厂房钢筋混凝凝土结构均采用 三列式布置,抗震设防烈度一期、二期分别为6度、7度,汶川地震

江油遭遇8度地震作用,7度设防的主厂房结构(除汽机房的网架 屋盖外)基本完好,6度设防的厂房有轻度破坏。 工程设计经验表明,7度Ⅲ类场地及以上采用钢筋混凝凝土 结构时,当抗震墙(或抗震支撑)的设置因工艺布置的限制无法改 变偏向一侧的布置方式时,结构很难满足抗震设计要求,故本标准 提出“7度Ⅲ~V类场地可采用钢结构”。 2003年电力行业重点科技攻关项目《火力发电厂主厂房结构 抗震设计技术》,针对常规布置主房拟动力抗震试验分析研究的 结果表明: (1)单机容量为600MW三列式布置的钢筋混凝土主厂房结 构(图2),在7度抗震设防Ⅱ类场地研究条件下,厂房的横向结构 模型在最大输入加速度0.05g时基本处于弹性阶段;在最大输入 加速度0.3g,模型结构虽未达到承载力极限,但其整体位移角明 显增大、裂缝加剧和出现塑性铰,结构已基本达到屈服状态,结构 虽能满足“大震不倒”的设防要求,但整体富裕度不大,结构可满足 7度抗震设防的自标。 (2)横向框排架结构相对于纵向框架一剪力墙结构而言刚度 偏小,应增大横向的刚度。结构存在错层、薄弱层、强梁弱柱等问 题,对结构抗震不利。 (3)设防烈度8度及I类场地以上时,不应采用常规布置的钢 筋混凝土结构。 关于1000MW级的主厂房,其结构总高度、层高以及设备管 道荷载等较600MW机组增加较多,选择钢结构有其优越性。目 前,6度、7度区采用钢筋混凝土结构有在建工程,但缺乏工程经验 和实践检验,因此标准提出进行专门论证后确定。

7.2.1对于钢筋混凝土主厂房结构,抗震的概念设计与现行国 家标准《建筑抗震设计规范》GB50011是相适应的,该规范是编

家标准《建筑抗震设计规范》GB50011是相适应的,该超

制条文的主要参考文献。主厂房的结构布置与工艺布置关系密 切,因此从方案确定时就应尽量做到使结构有利于抗震和提高 结构自身的抗震能力。实际工程中,经常出现为满足工艺布置 的要求,造成结构布置很不合理的情况。因此本次修订明确了 不应采用的几种结构布置方案,如不应采用局部单排架布置,不 应在悬臂结构以及锅炉与主房之间可滑动的平台上布置重型 设备等。 7.2.2、7.2.3凡相邻结构动力特性不同,而又可能分开成为各自 独立的单元,都应用防震缝分开。动力特性不同,未分开的建筑其 震害现象十分普遍,其事例如下: (1)某电厂的炉架或电梯间与主厂房框架相连接的钢步道和 管道吊家架横梁,普遍在支座处剪断或压弯。 (2)唐山某电厂除氧煤仓间1~4轴框架倒塌,使搁在C列柱 上的一跨栈桥落下。 (3)天津某发电厂运煤转运站至主厂房之间的栈桥结构由于 纵向刚度较弱,防震缝宽度太小,震后栈桥撞人转运站120mm,将 转运站部分墙体撞裂。 还应指出,当主结构与设备相连时,震害更为突出,如陡河电 站的启动锅炉房,该建(构)筑物的钢筋混凝土柱与锅炉走道平台 相连,震后建(构)筑物严重倾斜,柱几乎被拉断。 防震缝的设置是出于两者动力特性不同时才设置的,因此,相 邻建(构)筑物间应能各自双向自由变位。根据宏观震害调查,当 设防烈度为7度及以下时,对某些结构,如炉前平台、运煤栈桥等, 在自身有一定抗震能力条件下,要求沿结构或构件的纵向能滑动, 其横向为简支,连接处能承担地震作用,也能满足抗震要求。 8度、9度时应设置抗震缝。 唐山地震后,大量震害调查表明,防震缝的作用是显著的。防 震缝的宽度可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 选用。

高振型对顶层的框架会产生不利影响,也可避免出现刚度突变 当结构出现刚度突变会导致应力集中,使结构局部产生破坏。

高振型对顶层的框架会产生不利影响,也可避免出现刚度突变。

好,无天窗的屋盖系统比有天窗的抗震性能好;利用山墙承重的厂 房对抗震不利,如陡河电厂的热处理室屋面板直接搁在山墙上,地 震时山墙倒塌将屋面板一起拉下来;此外,屋架与柱顶,屋面板与 屋架,支撑与天窗架,屋架与支撑的连接等是否牢固,直接影响屋 盖的震害程度。汶川地震有一些单层广房也出现了这些问题。因 此加强屋盖结构的整体性设计是屋盖设计的重点

7.2.9根据现行国家标准《建筑

合火力发电厂的特点,对屋盖系统选型作出一些规定,由于目前 工程中普遍采用平面采光天窗,取消了原有突出屋面的侧面采 光的天窗,更没有采用钢筋混凝土天窗架的工程,因此本次修订 取消了突出屋面天窗的条文,并提出当屋面采用轻型材料时,屋 面梁可采用实腹钢梁,但采用实腹钢梁应有跨度的限制,一般不 宜大于30m

7.2.10本条依据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011进

7.2.11火力发电厂主厂房屋面结构,受到结构形式的影响,其受

力较复杂,通过震害分析充分暴露了这种结构的薄弱环节,它的震 害比其他部位重,如某电站框架只有①~④轴线倒塌,而屋盖则是 全部塌落。唐山电站位于10度区,主厂房框架损坏轻微,屋盖系 统除①~③轴线外(该部分作了特别加强),其余31个轴线范围内 的屋盖全部塌落,又如唐山422水泥厂钾肥车间,其结构形式与陡 河电站主厂房框排架结构相类似,排架部分的跨度仅9m,也发生 屋盖全部塌落,四川汶川地震,江油电厂二期汽机房的网架屋盖塌

落,这些现象不能不认为框排架系统的屋盖是抗震设计的关键部 位之一。从设计角度看,它应比一般单层多跨的工业厂房有所加 强,另外,还考虑到外侧柱与框架的纵向刚度不同,易对屋盖产生 扭转,加强联结和屋面支撑系统的受力。因此,主厂房屋盖设计除 按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011执行外,对屋盖支 撑系统和屋盖与主体结构的连接设计应采取更高的加强措施。具 体措施可见相关的行业标准。 7.2.12本条为新增条文,抗风柱的柱顶与屋架上弦的连接节点 要具有传递水平地震力的承载力,但连接点必须在上弦横向支撑 与屋架的连接点,否则将使屋架上弦或屋面梁附加了节间平面列 的弯矩,而在电厂主厂房的设计中,山墙抗风柱间距受汽机大平台 柱网的限制,抗风柱与屋架(或屋面梁)和水平支撑的节点很难交 在一点,因此对这些不符合要求的情况,根据现行国家标准《建筑 抗震设计规范》GB50011的规定,提出了在屋架横向支撑中增加 次腹杆的要求,使抗风柱顶的水平力传递至上弦的横向支撑的 节点。

7.3钢结构主厂房结构布置和构造措施

而结构抗侧力刚度介于纯框架和中心支撑框架之间。 楼层水平支撑设计的作用主要是传递水平地震作用和风荷 载,控制柱的计算长度和保证结构构件安装时的稳定,

7.4集中控制楼、配电装置楼

7.4.1集中控制楼、配电装置楼在电厂和变电站中都是很重要的 建筑,其特点层高不等、顶层为大开间,因此跨度较大,高度一般不 会超过30m,鉴于该建筑在电厂和变电站的重要程度,提出一般情 况下宜采用现浇钢筋混凝土框架结构。框架的抗震等级只与抗震 设防列度有关

用砖混结构的集中控制楼、配电装置楼可按照现行国家标准《建筑 抗震设计规范》GB50011的要求执行。

用砖混结构的集中控制楼、配电装置楼可按照现行国家标准

修订提出对于跨度大于18m或为8度、9度时,控制室顶部大开间 结构的屋面宜采用钢结构承重的轻型屋面。 7.4.4本次修订取消了抗震缝的具体数值,缝宽的确定依据现行 国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的要求确定。

7.5.1地上廊道的地震作用计算与建筑物相近,因此其地震作用 可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011进行水平地震 作用及其作用效应计算。 7.5.3、7.5.4唐山地震中,某电站的地上运煤廊道凡是砖墙承 重、预制钢筋混凝土楼板(或屋面板)的砖混结构震害最为严重,如 2号皮带运煤廊道地上部分用24砖墙,震后两侧砖纵墙均倾斜, 墙和屋面板压在皮带上,而在采用桁架承重和轻质材料围护结构 的高运煤廊道震后比较完好。四川汶川地震,震中附近的电广地 上运煤廊道均采用钢桁架承重和金属墙板围护,震后基本完好。

由此说明地震区的地上运煤廊道采用轻质材料和高强度材料有利 于抗震。 本次修订提出,当为8度和9度时,地上廊道宜采用轻型围护 结构,不应采用砖墙维护。当跨度大于18m时,地上廊道的跨间 承重结构应采用钢桁架。当为6度和7度、跨度较小时可采用钢 筋混凝土框架结构。

物,其特点是廊道纵向刚度很大,横向刚度较小,而支架刚度亦较 小,和相邻建筑物相比,无论刚度和质量都存在较大的差异,同时, 廊道作为传力构件,地震作用将会互相传递,导致较薄弱的建筑物 产生较大的破坏。若廊道偏心支承于建(构)筑物上,还将产生偏 心扭转效应,加剧其他建筑物的破坏。基于以上原因,提出运煤廊 道与相邻建筑物之间,7度时,宜设防震缝脱开;8度及9度时应设 防震缝脱开。

7.5.6某些特殊情况下,由于工艺的要求以及结构处理上的困

难,廊道和建(构)筑物不可能分开自成体系,其后果如第7.5.5条 说明所述。为了减少地震中由于刚度、质量的差异所产生的不利 影响,宜采用传递水平力小的连接构造,如球形支座(有防滑落措 施)、悬吊支座、摇摆柱等

7.6.1. 新增条文。

7.6变电站建(构)筑物

勾抗震验算没有特殊性,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规 范》GB50011的相关要求。

合理的建筑形体及其构件布置的规则性在抗震设计中是至关 重要的。本条要求变电站或换流站建筑设计需特别重视其平、立、 面及构件布置不规则对抗震性能的影响,提倡平、立面简单对 尔。因为震害表明,简单、对称的建筑在地震时较不容易破坏,简 、对称的结构容易估计其地震时的反应,也容易采取抗震构造措 施和进行细部处理

7.6.4 新增条文。

就单极而言,换流站阀厅及户内直流场均为单层工业厂房。 户内直流场一般与同极阀厅毗邻脱开布置,与防火(墙)无 关,工艺要求也不高,其结构形式的选择受到的制约条件较少, 应根据工程所在地气象条件优先采用建筑平面刚度均匀、抗震 性能好和施工便捷、投资节省的钢排架结构或钢筋混凝土排架 结构。 对于阀厅而言,其工艺要求相对比较复杂,对密闭性、空气 洁净度、微正压运行、通风和空气调节、防电磁干扰、防火、防 烟、地面清洁度等都有严格的使用要求。阀厅结构形式的选择 不仅要满足工艺功能使用要求,还必须综合考虑抗震要求、气象

表4国内已建(在建)换流站阀厅及防火墙结构类型一览表

本条还针对阀厅及户内直流场等单层工业厂房提出了主要的 抗震构造措施,与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011中 的相关规定保持一致。

7.6.6原标准第6.5.1条的修改务

根据我国国情和实际工程实践中对构架柱梁结构形式的实际 应用,结合抗震要求,本条罗列了常用的构架柱、构架梁结构形式, 他们都具备较好的抗震能力。具体工程可以根据不同的电压等 级、结构受力、抗震性能、工程造价、材料来源(或地区习惯)、加工 运输条件以及美观等方面综合考虑后选用。 同时,在满足抗震要求的前提下,本标准也鼓励设计人员在经 过充分的计算论证、技术经济比较和真型试验后对构架的结构形 式及材料选用进行技术创新。

设备支架宜与站内构架的结构型式尽量保持协调一致,是丛

整个变电站的美观角度考虑的。同时,本条所列设备支架结构形 式也都具备相当的抗震能力。 国家电网公司科技部科研课题《输变电工程抗震设计研究报 告》的分析计算和在振动台上的真型试验结果表明,支柱型、细长 类高压电气设备,支架顶部动力放大系数较大,在地震作用下容易 发生共振。因此,设备支架宜尽量采用钢结构,以提高地震阻尼作 用。有条件时,可采用减震器或阻尼器,改变设备体系的频率和阻 尼比,从而降低设备的地震动反应

7.6.8原标准第 6.5.2 条的修改条文

不管是人字柱构架、还是格构式构架,梁柱各杆件的地震作用 分段按多质点体系计算更为精确。构架一般只考虑两个主轴方向 的水平地震作用,可不考虑竖向地震作用。 构架应优先采用空间杆系分析与设计软件进行空间分析 计算。 传统的平面分析方法,由于无法精确反映构件的真实受力状 态,造成某些构件受力不足安全度过于富裕,而另一些构件则接近 于满应力基至超应力工作状态,结构安全性较差;当采用空间分析 程序计算时,由于可以对所有的构件依照设定的应力控制指标进 行满应力设计,所有的构件的安全度都是接近的,构架的整体可靠 度指标也就等同于任一构件的可靠度指标。在结构可靠度方面: 由于结构本身不存在余度特别大或设计应力比较紧张的构件,从 救体上进构加的安全度反而想高了

.6.9原标准第6.5.3条的修改

传统上将设备支架简化为单质点体系计算与实际情况相差较 远,不够合理和安全。支架上安装有电气设备时,应将支架与其上 电气设备及其连接作为一个整体按多质点进行地震动力分析

7.6.10原标准第 6.5.4 条的修改条文。

根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011补充了重 力荷载代表值表达式、地震作用效应与风荷载效应的基本组合表

7.6.11 新增条文。

实际工程中,通过对不同场地、不同抗震设防烈度下的构支架 主地震作用效应和其他荷载效应组合计算表明,地震作用工况下

构支架杆件的应力大多小于其他荷载效应组合工况(如大风、覆泳 有风)下产生的应力,地震作用组合大多不起控制作用,即在发生 地震灾害时的构支架所承受的荷载工况并非最不利状态,尤其对 于钢结构构支架,具有强度高、重量轻、延性和韧性好等特点,在 2008年“5·12”四川汶川地震中几乎没有损失。但对于钢筋混凝 土构支架,除次生灾害的破坏外,也存在少量的直接地震力破坏情 况。应该说钢筋混凝土构架本身的结构形式在地震力的作用下不 易破坏。少量破坏的原因,一是水泥杆暴露在空气中,长期风吹日 晒,导致混凝土风化、碳化;二是水泥杆开裂、碳化使钢筋失去表面 钝化膜的保护,部分钢筋锈蚀、膨胀,导致混凝土保护层剥落,两者 均直接导致构件截面承载力降低,存在结构缺陷,从而使结构薄弱 处在地震力产生破坏。 本条引用现行国家标准《高算结构设计规范》GB50135有关 条文,并针对变电站实际情况给出的具体规定,便于设计人员直接 引用。所谓“高算结构”是指相对高而细的结构,如变电站构支架、 独立避雷针等。 7.6.12新增条文。 从2008年“5·12”四川汶川地震灾害调查看,变压器基础震 后未见破坏,但变压器存在移位、转动、倾斜甚至脱轨等破坏现象。 变压器脱轨损坏了附属构件后产生漏油,喷油甚至烧毁,其余设备 基础均未见明显破坏情况。 可见落地变压器、高抗等大型设备由于未采取固定措施或虽 采取了固定措施,但方式不当或强度不足,地震时将固定螺栓剪 断、拉脱或将焊缝拉开使固定措施失效,导致变压器滑移甚至掉 台,因此应加强大型落地电力设备与基础之间的连接。 除设备厂家有专门的安装要求外,根据国家电网公司科技部 《输变电工程抗震设计研究报告》在7度~9度抗震设防烈度下对 750kV单相变压器与基础连接焊缝的地震作用计算结果,建议焊 脚尺寸h取12mm。按照现行国家标准《钢结构设计规范》

7.6.12新增条文。

GB50017有关角焊缝的要求,角焊缝表面应做成直线型或凹型, 焊脚尺寸的比例取1:1.5。 同时,本标准也鼓励设计人员对大型电力设备采取行之有效 的其他隔震和消能减震措施

8. 1.1 新增条文

8送电线路杆塔及微波塔

依据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011第4.4.1条 要求,建设场地应划分为有利、不利和危险地段。为减少工程风 险、降低投资,限制送电线路通过危险地段。当送电线路无法避免 危险地段时,应采取必要措施,保证杆塔和基础安全

8. 1. 2新增条文。

对输电线路杆塔多次地震后灾害调查显示,地基液化和地基 不均匀沉降是线路杆塔破坏的主要原因之一,如1975年我国海城 地震,跨河段铁塔发生了地基液化和地基不均匀沉降导致的塔身 项斜和基础毁坏;1976年唐山地震,部分混凝土电杆由于地基液 化和不均匀沉降导致的拉线松弛、电杆倾斜损坏;1995年日本兵 军地震,20余座铁塔发生基础不均匀沉陷、塔身倾斜和倒塌。混 凝土结构抗震性能较差,对地基沉陷敏感,结构分析表明,设防烈 8度及以上地区,钢筋混凝土结构的杆塔,地震荷载组合会控制 构件设计,因此,这一地区不适宜采用混凝土跨越塔

为限制灾害影响范围,减少灾害损失,通过不良地质区段的线 路宜采用单回路架设

大跨越工程一般位于通航江河、湖泊或海峡等,发生故障时严 重影响航运或修复特别困难,因此对大跨越工程需作地震安全性 评价。

根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011强制性条 文第1.0.4条及非强制性条文第1.0.5条进行修编。线路杆塔设 计抗震设防烈度采用现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306的地震基本烈度,根据本规范关于设防烈度和抗震设防区 划地震动参数的审批权限,由国家规范有关主管部门规定。 根据现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223第 3.0.2条、第3.0.3条要求,重点设防类建筑应按高于本地区抗震设 防烈度1度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按 比9度更高的要求采取抗震措施;已按规范第1.0.11条提高设防烈 度的乙类建筑不再提高。

结合以往研究结论和工程经验,依据本次专题研究成果,新增 本条文。 混凝土高塔是指混凝土塔身总高度超过100m的塔,工程设 计经验表明,位于7度区的这类高塔,个别断面是由地震荷载控 制的。 研究计算表明,基本地震烈度8度及以下一般铁塔,杆塔内力 和选材均由非地震组合控制;大跨越铁塔由于杆塔高度高、自振周 期长,虽然杆塔大部分杆件由非地震内力控制,但横隔面、地线支 架等部位的杆件可能由地震组合作用控制,因此,要求对8度及以 上地区大跨越塔、微波高塔作抗震验算。 9度区主要位于四川、云南、西藏、新疆等西部地区,随着经济 发展和西部大开发,可能在这些地区建造输电线路,9度区各类杆 塔均需作抗震验算。由于9度区地震破坏大,设计经验少,建议工 程项目尽可能避开。 8.1.7地基液化对地基承载能力影响很大,因此地基和基础设计 应考虑适当的抗液化或消除液化措施,条文中未包括电压等级的 重要线路,可参照执行。

震设计规范》GB50011第4.1.1条规定,大跨越塔和长悬臂横担 杆塔应进行竖向地震作用验算

8.2.1导线、地线通过悬垂绝缘子串和金具与杆塔连接。绝缘子 串相当于一个单摆系统,其周期比杆塔周期长得多。在挂有导线 地线的铁塔模型试验中也证实了铁塔的动力影响要比不挂线的铁 塔小,故可不考虑导线、地线的动力影响

8.2.2杆塔的地震作用验算荷载只考虑正常运行情况,不考虑事

故和安装情况,恒荷载不考虑覆冰情况。导、地线的拉力只是在验 算特种塔时考虑,此时导线、地线的应力采用年平均温度下的 应力。

8.2.3 新增条文。

振型个数的多少关系到结构计算精度和计算工作量,自振周 期小于1.5s,振型个数取前2个~3个振型,计算精度已满足工程 要求,自振周期大于1.5s,由于高阶振型的影响,可适当增加振型 个数,一般取振型参与质量达到总质量90%所需的振型数。

高性能混凝土养护施工方案8.2.4原规范第7.0.6条修改。本条根据现行国家标

构可靠度设计统一标准》GB50068、《构筑物抗震设计

的有关规定和线路杆塔结构的特点制订。 根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068 确定荷载分项系数的原则和目前抗震设计水准的可靠指标,考虑了 与地震烈度对应的地面运动、加速度的峰值和动力放大系数的不确 定性,研究分析了对应于不同烈度的地震作用的均值和方差,并利 用了现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068中给 出的各种荷载的统计参数。按Torkstra的荷载组合规则,确定了本 规范所建议的荷载分项系数,这些系数是用一次二矩方法求出的最 优组合。承载力抗震调整系数YRe参考现行国家标准《建筑抗震设

计规范》GB50011,并依据送电线路杆塔的特点确定。 8.2.5原规范第7.0.7条。承载力抗震调整系数YRE参考现行国 家标准《建筑抗震设计规范》GB50011,并根据送电线路杆塔的特 点而定出其值。

8.3. 1 新增条文。

铁塔和基础连接,常见的有插入角钢和地脚螺栓两种方式。 考虑到9度区铁塔与基础连接产生破坏或基础产生不均匀沉降的 可能性,为方便基础处理,建议采用地脚螺栓连接方式。 8.3.2为原规范第7.0.9条文。自立式铁塔结构的阻尼比,根据 铁塔模型试验其值在0.02~0.03,现行国家标准《建筑抗震设计 规范》GB50011对钢结构取0.02,钢筋混凝土结构取0.05,现行 国家标准《高结构设计规范》GB50135对钢结构取0.02GBT50748-2011标准下载,现行 国家标准《构筑物抗震设计规范》GB50191也对钢结构阻尼比取 0.02,本次修订沿用原条文取0.03。对钢筋混凝土杆塔的阻尼比 参考《日本建筑结构抗震条例》所规定的值,国内钢筋混凝土烟 结构阻尼比也取0.05,故本规范规定宜取0.05。

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