發(fā)布時(shí)間:2023-09-27 10:22:44
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇電氣抗震設(shè)計(jì),期待它們能激發(fā)您的靈感。
1.1設(shè)計(jì)原則電站所處的地理位置地震烈度為7度,屬中高等烈度,重要一次設(shè)備及設(shè)施包括發(fā)電機(jī)、變壓器、封閉母線、220kV設(shè)備和GIS出線設(shè)備及廠用電設(shè)備等,其設(shè)計(jì)及選型均按7度及以上要求進(jìn)行,以確保地震災(zāi)害發(fā)生過(guò)程中設(shè)備的安全以及運(yùn)行值守人員的人身安全。動(dòng)力電纜均選用金屬鎧裝型電纜,電纜及電線均穿管敷設(shè)以防止地震時(shí)被切斷。對(duì)于重要一次設(shè)備及設(shè)施的布置,除滿足相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求外,還按滿足地震災(zāi)害發(fā)生情況下人員安全撤離通道的通暢、緊急情況下對(duì)相關(guān)設(shè)施及設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)控制操作與處理,以避免、避開(kāi)二次災(zāi)害的發(fā)生。對(duì)于有防震、隔振要求的設(shè)施及設(shè)備,應(yīng)注意地震強(qiáng)烈震動(dòng)對(duì)連接件、電氣構(gòu)件的影響及損毀;對(duì)于可能發(fā)生諧振的設(shè)施及設(shè)備,應(yīng)研究在地震災(zāi)害發(fā)生情況下,如何避免并防止設(shè)備、連接件和建筑結(jié)構(gòu)之間發(fā)生諧振現(xiàn)象。
1.2設(shè)備布置電站廠房為地面式廠房,分主廠房和上副廠房。主要電氣設(shè)備布置在上副廠房:隔離變、發(fā)電機(jī)出口斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜及10.5kV高壓開(kāi)關(guān)柜布置在EL2482.80m高程;0.4kV低壓配電盤(pán)及10/0.4kV廠用變布置在EL2490.70m高程;3臺(tái)主變及中性點(diǎn)設(shè)備布置在上游副2502.00m層的主變室,220kVGIS布置在GIS室(2515.50m);壩區(qū)變電所布置于生態(tài)廠房附臺(tái)。
1.3安裝工藝質(zhì)量主要包括設(shè)備的就位與固定(如主變壓器的安裝取消鋼輪并固定在基礎(chǔ)上);型材、板材、鋼結(jié)構(gòu)件、支吊架及管道等的裝配、連接與焊接;設(shè)備基礎(chǔ)、電纜橋架、出線構(gòu)架及桿塔的安裝;電線電纜的敷設(shè)與配線連接等;均按滿足地震抗震烈度要求考慮,GIS設(shè)備按8度設(shè)防。設(shè)備的支架、吊架均要求具有足夠的剛度和強(qiáng)度,其與建筑結(jié)構(gòu)有可靠的連接和錨固,使設(shè)備在遭遇設(shè)防烈度地震影響時(shí)不致跌落及損壞。管道、設(shè)備、建筑結(jié)構(gòu)間的連接允許二者間有一定的相對(duì)變位。如封閉母線每隔25~30m加裝伸縮節(jié),GIS每個(gè)間隔主母線加裝波紋管,主變儲(chǔ)油柜采用內(nèi)置式波紋儲(chǔ)油柜,高壓電纜采用蛇形布置,埋管過(guò)混凝土伸縮縫采用套管,接地扁鋼過(guò)混凝土伸縮縫處作“Ω”形處理等。主要電氣設(shè)施及設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝工藝質(zhì)量等,均要求確保在地震基本烈度小于7度的地震災(zāi)害發(fā)生過(guò)程中,不得發(fā)生危及設(shè)備本身安全以及危及人身安全的有害變形。
2應(yīng)急設(shè)備的配置及其管理要求
2.1電源
2.1.1交流電源廠用電采用兩級(jí)電壓供電,設(shè)置10.5kV高壓廠用變壓器作為一級(jí)電壓供電設(shè)備,設(shè)置10.5/0.4kV低壓變壓器作為二級(jí)電壓供電設(shè)備。受電負(fù)荷主要分為:廠房部分負(fù)荷、大壩部分負(fù)荷和生活區(qū)負(fù)荷。廠用電源分別從1、3號(hào)機(jī)發(fā)電機(jī)母線上引接,設(shè)置2臺(tái)三相干式廠用變壓器,用共箱母線聯(lián)接;另設(shè)1臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)作為廠房應(yīng)急電源。從主廠房2號(hào)機(jī)發(fā)電機(jī)母線上引接一回電源至壩區(qū)用電,另由施工變電站引接一回電源作為壩區(qū)及生態(tài)廠房的備用電源。從生態(tài)機(jī)組發(fā)電機(jī)電壓母線上引出兩回電源,一回至壩區(qū)備用、一回至生態(tài)廠房廠用電;在1、3號(hào)機(jī)發(fā)電機(jī)電壓母線上分別留有引接辦公區(qū)及生活區(qū)配電變壓器的10.5kV間隔。為防止220kV母線故障引起全廠失電,從施工變電站引接10kV電源接至廠房作為廠用備用電源。綜上,電站廠房與壩區(qū)均設(shè)置有3個(gè)應(yīng)急電源,在發(fā)生全廠性失電或發(fā)生地震災(zāi)害的過(guò)程中可隨時(shí)向重要設(shè)施或設(shè)備提供應(yīng)急電源。
2.1.2直流電源對(duì)電站正常情況下的控制操作電源、各類(lèi)事故情況下的操作應(yīng)急電源以及全廠流失電時(shí)的事故照明應(yīng)急電源,將進(jìn)行統(tǒng)籌考慮、統(tǒng)一設(shè)置,在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí),即使全廠流失電,亦能確保相關(guān)設(shè)備的應(yīng)急控制操作及事故照明用電。(1)主廠區(qū)重要機(jī)電設(shè)備的正常控制操作以及各類(lèi)事故情況下的應(yīng)急控制操作(含全廠流失電、地震災(zāi)害等)均采用DC220V工作電源,計(jì)算機(jī)采用逆變電源供電。廠區(qū)在主廠房及開(kāi)關(guān)站內(nèi)分別各設(shè)置1套DC220V/600Ah閥控式鉛酸蓄電池組,容量按事故負(fù)荷持續(xù)1h計(jì)算,滿足設(shè)備的操作控制、事故照明、一般事故負(fù)荷以及計(jì)算機(jī)逆變電源的需要;充電浮充電裝置均采用微機(jī)型智能高頻開(kāi)關(guān)電源。2套直流電源系統(tǒng)設(shè)備互為熱備用。(2)生態(tài)小機(jī)組廠房重要機(jī)電設(shè)備的正常控制操作以及各類(lèi)事故情況下的應(yīng)急控制操作(含全廠流失電、地震災(zāi)害等)均采用DC220V工作電源,計(jì)算機(jī)采用逆變電源供電。在生態(tài)小機(jī)組廠房?jī)?nèi)設(shè)置1套DC220V/300Ah閥控式鉛酸蓄電池組,容量按事故負(fù)荷持續(xù)1h計(jì)算,滿足生態(tài)小機(jī)組廠房及壩區(qū)設(shè)備的操作控制、通信、事故照明、一般事故負(fù)荷的需要;充電浮充電裝置均采用微機(jī)型智能高頻開(kāi)關(guān)電源。
2.1.3通信應(yīng)急電源(1)本電站廠內(nèi)通信設(shè)備采用直流-48V電源供電,在通信機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置2套微機(jī)型智能高頻開(kāi)關(guān)通信電源裝置,2套閥控式鉛酸蓄電池組,雙重化配置設(shè)計(jì),互為熱備運(yùn)行,以提高通信設(shè)備供電電源的可靠性,確保地震災(zāi)害發(fā)生過(guò)程中向相關(guān)通信設(shè)備提供應(yīng)急工作電源、保障有關(guān)通信信息的正常發(fā)送,全廠流失電情況下可獨(dú)立運(yùn)行4h以上。(2)本電站廠內(nèi)通信設(shè)備計(jì)算機(jī)維護(hù)管理終端工作電源采用逆變器(旁路加逆變,可避免選用UPS而增加投資和維護(hù)工作量)輸出的AC220V50Hz不間斷電源供電,由通信機(jī)房?jī)?nèi)的-48V蓄電池提供直流備用電源逆變?yōu)锳C220V50Hz交流電供電。(3)壩區(qū)、生態(tài)小機(jī)組通信設(shè)備采用直流-48供電,由二次直流電源系統(tǒng)經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換后提供,作為事故情況下壩區(qū)及生態(tài)小機(jī)組通信設(shè)備的應(yīng)急工作電源。(4)在生活營(yíng)地配置1套-48V/100A高頻開(kāi)關(guān)電源和1組-48V/200Ah閥控式密封鉛酸蓄電池。(5)電站綜合信息系統(tǒng)和衛(wèi)星地面站通信電源由廠家配套提供,并可使用通信逆變電源。
【關(guān)鍵詞】變電建筑物;抗震設(shè)計(jì);次生破壞;雙重保護(hù);預(yù)防為主;經(jīng)濟(jì)合理;安全可靠;電力安全
0 引言
電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先行工業(yè),它對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提高人民的物質(zhì)文化生活水平起著重要的作用。變電站作為整個(gè)電力系統(tǒng)中不可分割的一部分,是實(shí)現(xiàn)輸送電力、傳遞能源的關(guān)鍵所在。
1 變電建筑物的抗震要求
1.1 變電建筑物的抗震規(guī)定
(1)在《電力抗震規(guī)范》中,對(duì)電力設(shè)施的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)有明確的規(guī)定:
①對(duì)于電力設(shè)施的電氣設(shè)施,當(dāng)遭受到相當(dāng)于設(shè)防烈度及以下的地震影響時(shí),不受損壞,仍可繼續(xù)使用;當(dāng)遭受到高于設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時(shí),不致嚴(yán)重?fù)p壞,經(jīng)修理后即可恢復(fù)使用。
②對(duì)于電力設(shè)施的建筑物和構(gòu)筑物,當(dāng)遭受到低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí),不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用;當(dāng)遭受到相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí),可能損壞,但經(jīng)修理或不需修理仍可繼續(xù)使用;當(dāng)遭受到高于本地區(qū)設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時(shí),不致倒塌或危害生命或造成使電氣設(shè)施不可修復(fù)的嚴(yán)重破壞。
上兩條的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是考慮到我國(guó)目前的國(guó)民經(jīng)濟(jì)條件及實(shí)際發(fā)展水平而制定的。在既保證電力設(shè)施遭受地震作用時(shí)盡量減少設(shè)備損壞和人員傷亡,避免造成電力系統(tǒng)大面積、長(zhǎng)時(shí)間的停止供電給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)重大損失,又不能因抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)過(guò)高而增加投資太多。其中的“電力設(shè)施”包括電氣設(shè)施和建、構(gòu)筑物兩大類(lèi)。遵照“小震不壞、大震不倒”的指導(dǎo)原則,并考慮到電氣設(shè)施的抗震能力和使用要求與建、構(gòu)筑物有所不同,盡量避免因電力系統(tǒng)無(wú)法供電造成國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大損失,對(duì)電氣設(shè)施的三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)防要求,與建、構(gòu)筑物的要求配套略有不同。建、構(gòu)筑物在大震下也要求不致造成電氣設(shè)施不可修復(fù)的嚴(yán)重破壞,這一點(diǎn)是《抗震規(guī)范》中沒(méi)有的。
(2)電力設(shè)施中的建筑物根據(jù)其重要性可分為三類(lèi),并應(yīng)符合下列規(guī)定:
①重要電力設(shè)施中的主要建筑物以及國(guó)家生命線工程中的供電建筑物為一類(lèi)建筑物;
②一般電力設(shè)施中的主要建筑物和有連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備的建筑物以及公用建筑物、重要材料庫(kù)為二類(lèi)建筑物;
③一類(lèi)、二類(lèi)以外的建筑物及次要建筑物等為三類(lèi)建筑物。
由此可知,對(duì)于330kV及以上電壓等級(jí)的變電建筑物應(yīng)劃分為一類(lèi)建筑物,因而在之后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)按照一類(lèi)建筑物的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè)計(jì)。這一點(diǎn)有別于《抗震規(guī)范》中的規(guī)定。在《抗震規(guī)范》中是根據(jù)建筑物使用功能的重要性,把建筑物劃分為甲類(lèi)、乙類(lèi)、丙類(lèi)、丁類(lèi)四個(gè)抗震設(shè)防類(lèi)別。
(3)《電力抗震規(guī)范》中,對(duì)地震影響系數(shù)的規(guī)定與《抗震規(guī)范》中亦不同:
計(jì)算地震作用的地震影響系數(shù),應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地指數(shù)、場(chǎng)地特征周期和結(jié)構(gòu)自振周期確定。
(4)場(chǎng)地分類(lèi)根據(jù)場(chǎng)地指數(shù)劃分為硬場(chǎng)地、中硬場(chǎng)地、中軟場(chǎng)地和軟場(chǎng)地四類(lèi),并符合相應(yīng)規(guī)范的規(guī)定。
1.2 電力設(shè)施的抗震規(guī)定
《電力抗震規(guī)范》與《抗震規(guī)范》還有一點(diǎn)很大的不同,體現(xiàn)在對(duì)電、氣設(shè)備的抗震要求上。
由于變電站的功能要求,它不同于普通建筑物的是,當(dāng)遭受地震時(shí),首要保護(hù)的是建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備而不是建筑物本體,因此電氣設(shè)備的抗震就顯得尤為重要。
電力設(shè)施的抗震設(shè)計(jì)方法分為動(dòng)力設(shè)計(jì)法和靜力設(shè)計(jì)法,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)對(duì)高壓電器、高壓電瓷、管型母線、封閉母線及串聯(lián)補(bǔ)償裝置等構(gòu)成的電氣設(shè)施,應(yīng)采用動(dòng)力設(shè)計(jì)法;
(2)對(duì)變壓器、電抗器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、開(kāi)關(guān)柜、控制保護(hù)屏、通信設(shè)備、蓄電池等構(gòu)成的電氣設(shè)施,可采用靜力設(shè)計(jì)法。
2 《抗震規(guī)范》中有關(guān)電氣設(shè)備的規(guī)定
在《抗震規(guī)范》中,沒(méi)有對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的論述,只是在介紹“非結(jié)構(gòu)構(gòu)件”時(shí),以“建筑附屬機(jī)電設(shè)備”的形式進(jìn)行闡述。建筑結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件地震作用計(jì)算方法,應(yīng)滿足下列要求:
(1)地震作用計(jì)算時(shí),應(yīng)計(jì)入支承于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的建筑構(gòu)件和建筑附屬機(jī)電設(shè)備的重力。
(2)對(duì)需要采用樓面譜計(jì)算的建筑附屬機(jī)電設(shè)備,宜采用合適的簡(jiǎn)化計(jì)算模型計(jì)入設(shè)備和結(jié)構(gòu)的相互作用。
(3)建筑附屬機(jī)電設(shè)備的體系自振周期大于0.15且其重力超過(guò)所在樓層重力的1%,或建筑附屬機(jī)電設(shè)備的重力超過(guò)所在樓層重力的10%時(shí),宜采用樓面反應(yīng)譜法。其中,與樓板非彈性連接的設(shè)備,可直接將設(shè)備與樓板作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)計(jì)入整個(gè)結(jié)構(gòu)的分析中得到設(shè)備所受的地震作用。
對(duì)于電氣設(shè)備常用的計(jì)算方法是做出對(duì)應(yīng)于“地面反應(yīng)譜”的“樓面譜”,即反映支承電氣設(shè)備的主體結(jié)構(gòu)體系自身動(dòng)力特性、電氣設(shè)備所在樓層位置和支點(diǎn)數(shù)量、結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備阻尼特性對(duì)地面地震運(yùn)動(dòng)的放大作用。當(dāng)電氣設(shè)備的質(zhì)量較大時(shí)或電氣設(shè)備的自振特性和主結(jié)構(gòu)體系的某一振型的振動(dòng)特性相近時(shí),電氣設(shè)備還將與主結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)產(chǎn)生相互影響。一般情況下,可采用簡(jiǎn)化方法,即等效側(cè)力法計(jì)算:同時(shí)計(jì)入支座間相對(duì)位移產(chǎn)生的附加內(nèi)力。對(duì)剛性連接于樓板上的設(shè)備,當(dāng)與樓層并為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)參與整個(gè)結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析時(shí),則不必另外用樓面譜進(jìn)行其地震作用計(jì)算。
3 規(guī)范中存在的問(wèn)題
由前面關(guān)于兩個(gè)規(guī)范的敘述內(nèi)容可知,《抗震規(guī)范》和《電力抗震規(guī)范》分別對(duì)建筑物和電氣設(shè)備的抗震設(shè)計(jì)作了較詳細(xì)的規(guī)定,《抗震規(guī)范》主要側(cè)重的是建筑物的抗震問(wèn)題,而《電力抗震規(guī)范》側(cè)重的是建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備。如果單獨(dú)對(duì)建筑物或電氣設(shè)備進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),分別參照相應(yīng)的規(guī)范即可;如果要同時(shí)考慮二者的抗震設(shè)計(jì),則這兩個(gè)規(guī)范均未給出有效的方法。
針對(duì)這種情況,由于研究目標(biāo)是建筑物和電氣設(shè)備的雙重保護(hù),而上兩個(gè)規(guī)范均未有這方面的規(guī)定,因此在保證滿足規(guī)范規(guī)定的前提下,筆者認(rèn)為把二者有機(jī)結(jié)合起來(lái)的新方法更有價(jià)值。
4 筆者建議的綜合設(shè)計(jì)方法
由于隔震技術(shù)還未在變電建筑物中有所應(yīng)用,考慮到隔震方法在電力設(shè)施中的應(yīng)用還不成熟、它的可操作性不強(qiáng),因此在計(jì)算假定時(shí),把隔震層設(shè)在底層樓面與地下室柱頂之間,對(duì)整個(gè)上部結(jié)構(gòu)(包括其內(nèi)部的電氣設(shè)備)進(jìn)行隔震計(jì)算;地下室仍按傳統(tǒng)的抗震方法設(shè)計(jì)。
由于戶內(nèi)式變電建筑物中電氣設(shè)備的自重較大,超過(guò)了所在樓層重力的10%(有時(shí)甚至更多)。并且電氣設(shè)備與樓板的連接采用螺栓連接,非常牢固,可看作剛性連接。因此,把底層樓面上放置的電氣設(shè)備荷載按靜力等效的原則進(jìn)行簡(jiǎn)化是切實(shí)可行的,這種簡(jiǎn)化之后得到的近似解可以滿足計(jì)算精度的要求。
為防止電氣設(shè)備在隔震后與結(jié)構(gòu)主體發(fā)生共振,把主要設(shè)備層的樓面反應(yīng)譜與結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)譜相比較,只要設(shè)備層樓面反應(yīng)譜的峰值與結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)譜的峰值錯(cuò)開(kāi),盡可能避免兩者發(fā)生共振,則可有效的實(shí)現(xiàn)既保護(hù)了建筑物又保護(hù)了電氣設(shè)備,達(dá)到雙重保護(hù)的目的。
5 結(jié)束語(yǔ)
總之,在現(xiàn)代社會(huì)中,電力關(guān)系到人類(lèi)社會(huì)的各個(gè)方面,是現(xiàn)代社會(huì)最重要的能源支持。一旦失去了電力,不僅會(huì)給人們的日常生活造成各種不便,給社會(huì)生活造成很大的影響,給人們?cè)斐蓢?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,影響整個(gè)社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,對(duì)于電力系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行是各個(gè)國(guó)家都非常關(guān)注的問(wèn)題。
【參考文獻(xiàn)】
[1]郭英民.常規(guī)110kV變電站的抗震設(shè)計(jì)[J].河北電力技術(shù),19(3),2000:49-52.
關(guān)鍵詞:元器件;電子設(shè)備;抗振加固;設(shè)計(jì)
1 引言
為確保電子設(shè)備的可靠性,在進(jìn)行力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)前,一般應(yīng)用有限元仿真手段對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證。通過(guò)有限元分析驗(yàn)證的電子設(shè)備,其結(jié)構(gòu)及PCB在環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證一般均不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度破壞及剛度不夠等問(wèn)題。振動(dòng)試驗(yàn)表明當(dāng)前最易出現(xiàn)問(wèn)題的是設(shè)備中的電子元器件。如DIP雙列直插式封裝、BGA球陣列封裝、鉭電容器件管腳由于疲勞而斷裂、焊點(diǎn)脫落等[1]。綜合考慮振動(dòng)失效模式和產(chǎn)品特點(diǎn)、可靠性和成本等因素,電子設(shè)備中往往采用振動(dòng)被動(dòng)控制技術(shù)。其應(yīng)用的振動(dòng)控制的主要技術(shù)有隔振、去諧與去耦、振減振、結(jié)構(gòu)剛化設(shè)計(jì)等[2]。而隨著新型粘彈性(寬溫域、寬頻段、高阻尼)材料的研制成功,用粘彈性高阻尼材料制成的高阻尼減振器在電子設(shè)備上廣泛使用[3]。
文章將以某印制板組件為對(duì)象提出減振措施,從結(jié)構(gòu)剛化設(shè)計(jì)和阻尼減振兩個(gè)方面提出兩個(gè)抗振加固方案;通過(guò)力學(xué)實(shí)驗(yàn)比較措施的有效性,驗(yàn)證器件級(jí)抗振加固的效果,以達(dá)到元器件在電子設(shè)備中能夠得到可靠應(yīng)用的目的。
2 研究對(duì)象介紹
某印制板組件經(jīng)簡(jiǎn)化后,由鋁合金框架、印制板以及4個(gè)螺裝器件組成,如圖1。各零件之間連接均為螺釘緊固連接,印制板的外形尺寸為237mm×160mm×2mm。
圖1 印制板組件示意圖
2.1 方案一(結(jié)構(gòu)剛化設(shè)計(jì)方案)
結(jié)構(gòu)剛化設(shè)計(jì),是通過(guò)提高結(jié)構(gòu)剛度,達(dá)到提高設(shè)備諧振頻率和提高機(jī)械強(qiáng)度的目的。方案一通過(guò)改變?cè)袖X合金框架樣式,將螺裝器件從原有的安裝在印制電路板上改為安裝在鋁合金框架上,實(shí)現(xiàn)提高結(jié)構(gòu)剛度的目的。
圖2 結(jié)構(gòu)剛化設(shè)計(jì)組件示意圖
2.2 方案二(阻尼減振設(shè)計(jì)方案)
T型阻尼減振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便,已廣泛應(yīng)用于多種設(shè)備中。方案二將螺裝器件加裝該減振系統(tǒng)后固定在印制板上,詳圖3。其中阻尼減振器主體部分選用某系列粘彈性阻尼材料制成。該材料是一種高分子聚合物,既有彈性固體性質(zhì),又表現(xiàn)出粘性流體特性。由于粘彈性材料兼具二者特性,在力的往復(fù)作用下既可以儲(chǔ)存能量又可以耗散能量,起到阻尼減振的作用[4]。
3 減振措施有效性研究
3.1 隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)
測(cè)點(diǎn)位置的確定及傳感器的安裝:將各方案中螺裝器件頂面中心位置和印制板上表面中心位置定義為測(cè)點(diǎn),并在每個(gè)測(cè)點(diǎn)安裝一個(gè)加速度傳感器,用于測(cè)量該點(diǎn)的加速度響應(yīng),如圖4所示。對(duì)三種印制板組件方案進(jìn)行相同條件的隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn),得到頻響曲線如圖5。
圖4 測(cè)點(diǎn)安裝示意圖及實(shí)物圖
圖5 螺裝器件測(cè)點(diǎn)頻響曲線圖
圖6 PCB中心區(qū)域測(cè)點(diǎn)頻響曲線圖
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
通過(guò)綜合分析頻響曲線和響應(yīng)數(shù)據(jù),可以得到以下結(jié)論:
表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
3.2.1 從表1可以看出方案二與原方案組件的諧振頻率相同,均在118Hz附近,方案一的的諧振頻率在在178Hz附近,這說(shuō)改變鋁合金框架樣式對(duì)于提高組件諧振頻率比較明顯。而方案二采取的阻尼減振結(jié)構(gòu)措施,僅在螺裝器件處88Hz有尖峰出現(xiàn),但響應(yīng)峰值仍在118Hz處,并未影響整個(gè)組件的固有頻率。
3.2.2 與原方案相比,方案一器件處均方根加速度降低8%,功率譜密度降低16.4%;PCB中心區(qū)域均方根加速度提高了25.4%,功率譜密度峰值降低9.9%。方案二器件處均方根加速度降低73.5%,功率譜密度降低80.1%;PCB中心區(qū)域均方根加速度提高了6.5%,功率譜密度降低41.3%。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,結(jié)構(gòu)剛性化設(shè)計(jì)能夠提高一階諧振頻率以及響應(yīng)峰值下降,對(duì)于器件處抗振加固能夠起到一定作用。但在寬帶隨機(jī)振動(dòng)中,其它頻段響應(yīng)卻因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性變化而升高,因此整體效果并不明顯。而采用阻尼結(jié)構(gòu)抗振加固措施,器件處均方根加速度下降明顯,其對(duì)功率譜密度峰值也起到了抑制作用,尤其是對(duì)高頻部分作用非常明顯。因此阻尼減振方案可以作為更為有效的抗振加固措施,提高電子設(shè)備中元器件及其組件的抗振性能。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:砌體結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)要點(diǎn)
Abstract: the wenchuan earthquake, and let people have to the seismic design of buildings carry higher requirements for the nip in the bud in the housing design, must according to the requirements of the seismic design houses to function, the article will house masonry structure seismic design is discussed in this paper.
Keywords: masonry structure; Seismic design; Design key points of the
中圖分類(lèi)號(hào):U452.2+8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
目前,我國(guó)所的房屋抗震及隔震和消能減震設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),主要是根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求進(jìn)行核定的。一般來(lái)說(shuō),石結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能比較差,在抗震規(guī)范中所限定的石結(jié)構(gòu)房屋的使用范圍也很小。文章主要是針對(duì)燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、混凝土小型空心砌塊等材料的砌體結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行討論的。
一、砌體結(jié)構(gòu)抗震的一般規(guī)定
(一)房屋總高度、層數(shù)
為保證建筑的抗震能力,通過(guò)限定房屋的層數(shù)和總高度,是較為有效手段之一。
①通常情況下,層數(shù)和總高度要那種建筑行業(yè)的相關(guān)規(guī)定來(lái)確定。②對(duì)橫墻較少的多層砌體房屋,如醫(yī)院、教學(xué)樓等,在總高度的控制上,要比其他房屋的規(guī)定降低3m,在層數(shù)上則需要相應(yīng)減少一層;各層橫墻很少,即同一樓層內(nèi)開(kāi)間大于4.2m的房間占該層總面積的40%以上的多層砌體房屋,就需要按照具體情況,對(duì)總高度和層數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。③橫墻較少的多層磚砌體住宅樓,如果根據(jù)規(guī)定采取加強(qiáng)措施,而且能夠滿足抗震承載力要求時(shí),其高度和層數(shù)允許就按一般的規(guī)定采用。
(二)房屋的層高
普通磚、多孔磚和小砌塊砌體承重房屋的層高,要控制在3.6m之內(nèi);底部框架一抗震墻房屋的底部和內(nèi)框架房屋的層高,則應(yīng)該控制在4.5m之內(nèi)。
(三)結(jié)構(gòu)布置
(1)單向板屋蓋時(shí)承重方案
如果是單向板樓蓋屋蓋,那就應(yīng)該盡可能的選用橫墻承重,或者縱橫墻共同承重的方案;縱橫墻的布置需要保持均勻?qū)ΨQ(chēng),而且需要保證沿平面內(nèi)宜對(duì)齊,沿豎向應(yīng)上下連續(xù);在同一軸線上窗間墻寬度,也必須是均勻的。
(2)平立面布置與防震縫
如果房屋的平面和立面布置都是不規(guī)則的,也就是出現(xiàn)平面上凹凸曲折、立面上高低錯(cuò)落時(shí),其震害通常是比較嚴(yán)重的;即使平面和立面布置規(guī)則,假如質(zhì)量中心和剛度中心不重合,那也同樣會(huì)大大的加重震害。這主要是由兩方面的原因造成的:一方面是因?yàn)楦鞑糠謺?huì)產(chǎn)生較大的變形差異,這就很可能在各部分連接處產(chǎn)生較強(qiáng)的應(yīng)力集中;另一方面是因?yàn)橘|(zhì)量中心偏離剛度中心,在地震時(shí)房屋發(fā)生扭轉(zhuǎn),進(jìn)而進(jìn)一步加劇了地震的破壞作用。對(duì)于突出屋面的部分,因?yàn)楸耷市?yīng)這會(huì)造成地震作用增大,這就意味這突出部位愈細(xì)長(zhǎng),地震作用愈大,而震害一般就會(huì)顯得更為嚴(yán)重。
所以,在設(shè)計(jì)中,應(yīng)該盡可能的保證房屋的平、立面布置規(guī)則、對(duì)稱(chēng),保證房屋的質(zhì)量分布和剛度變化均勻。在平面布置方面,則應(yīng)該盡可能的避免墻體局部突出和凹進(jìn),如果是L形或槽形,那就必須把轉(zhuǎn)角交叉部位的墻體拉通,保證水平地震作用,能夠順利的通過(guò)貫通的墻體傳到相連的另一側(cè)。另外,還要盡可能的避免將大房間布置在單元的兩端。在立面布置方面,則應(yīng)該盡量應(yīng)避免局部的突出的現(xiàn)象出現(xiàn)。假如工程的實(shí)際情況要求布置局部突出的建筑物,那就需要根據(jù)相關(guān)的要求采取措施,如在變截面處加強(qiáng)連接,或者可以考慮采用剛度較小的結(jié)構(gòu)并減輕突出部分的結(jié)構(gòu)自重。樓層錯(cuò)層處墻體往往震害較重,故樓層不宜有錯(cuò)層,否則應(yīng)采取特別加強(qiáng)措施。
假如遇到更大的問(wèn)題,即整個(gè)建筑必須不規(guī)則布置,那就需要設(shè)置防震縫將其分割成若干獨(dú)立單元,通過(guò)保證每個(gè)單元達(dá)到規(guī)則,保證抗震功能。如果工程出現(xiàn)下列情況之一,就需要及時(shí)的設(shè)置防震縫:①房屋立面高差在6m以上;②房屋有錯(cuò)層,且樓板高差較大;③各部分結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量截然不同。防震縫應(yīng)貫通房屋上部結(jié)構(gòu),縫兩側(cè)應(yīng)布置墻體。縫寬應(yīng)根據(jù)地震烈度和房屋高度采用50~100mm;基礎(chǔ)可不設(shè)防震縫。
(3)抗震橫墻間距
一般來(lái)說(shuō),矩形平面多層砌體房屋,其橫向的抗力問(wèn)題較突出,這就需要抗震橫墻要有夠強(qiáng)的承載力,同時(shí)也需要樓蓋必須具有傳遞地震力給橫墻的水平剛度。所以,在設(shè)計(jì)中為了滿足樓蓋對(duì)傳遞水平地震力所需的剛度要求,房屋抗震橫墻的間距,必須要得到很好的控制,以便報(bào)抗震設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性。
二、多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的地震作用及地震作用效應(yīng)
(一)水平地震作用計(jì)算
普通的砌體結(jié)構(gòu)房屋,只要求進(jìn)行水平地震作用下的抗震計(jì)算,也就是分別沿房屋的兩個(gè)主軸方向進(jìn)行,保證每個(gè)方向的水平地震作用,能夠全部由該方向的墻體承受,即橫向和縱向分別進(jìn)行驗(yàn)算。在設(shè)計(jì)中,包括多層砌體房屋、底部框架房屋和多排柱內(nèi)框架房屋,在內(nèi)的砌體房屋,應(yīng)該選擇底部剪力法計(jì)算水平地震作用。
一般而言,多層砌體房屋水平地震作用時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖,與框架結(jié)構(gòu)時(shí)的圖大致相當(dāng)。這是一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的計(jì)算簡(jiǎn)圖,不是一個(gè)開(kāi)間的計(jì)算簡(jiǎn)圖;結(jié)構(gòu)抗震分析時(shí)應(yīng)取整個(gè)建筑物作為計(jì)算單元,有防震縫時(shí)取整個(gè)防震縫區(qū)段作為計(jì)算單元。下圖中
各質(zhì)點(diǎn)的計(jì)算高度H,通常可以取樓蓋上皮至結(jié)構(gòu)底部的距離。結(jié)構(gòu)底部位置,則需要按照下列原則確定:①如果沒(méi)有地下室,而且基礎(chǔ)埋深較小,那就需要取基礎(chǔ)頂面;基礎(chǔ)埋深較大時(shí),取室外地坪下0.5ITI;②如果有整體剛度很大的全地下室,那就需要取地下室頂板上皮;③當(dāng)?shù)叵率艺w剛度較小或半地下室時(shí),取地下室室內(nèi)地坪。上圖中集中于各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值Gt,其實(shí)際上是上下各半層的墻、計(jì)算單元各層樓面梁板、柱等自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和。
(二)底部剪力法
這種方法必須要先計(jì)算總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEk,也就是底部剪力,然后再分配給各層。
FEk=α1Geq式中:α1是相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù),如果所設(shè)計(jì)的是多層內(nèi)框架磚房和多層砌體房屋、底部框架,那就應(yīng)該取水平地震影響系數(shù)最大值αmax,當(dāng)單質(zhì)點(diǎn)時(shí)取重力荷載代表值G1時(shí),多質(zhì)點(diǎn)時(shí)就必須要取各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值之和的85%。
(三)樓層地震剪力在本層各墻體間的分配
在把各樓層的地震剪力Vi求出后,可以把Vi在本層墻體間進(jìn)行分配,接著按照各墻體分得的水平地震剪力驗(yàn)算截面抗震承載力。大量實(shí)踐表明,在多層砌體房屋中,樓蓋水平構(gòu)件對(duì)樓層地震剪力在本層各墻體間的分配,有著至關(guān)重要的影響。根據(jù)樓蓋水平剛度的不同,分別按以下方法分配。
(1)橫向水平地震剪力的分配
如果是剛性樓蓋,那現(xiàn)澆和裝配整體式鋼筋混凝土樓(屋)蓋,水平剛度將會(huì)很大。這種剛性樓蓋的樓層,層間各橫墻所承受的水平地震剪力與其剛度成比例,或者說(shuō),樓層的地震剪力,是根據(jù)各橫墻的剛度比例分配給各橫墻。這就決定了設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要先討論層間各橫墻的抗側(cè)移剛度。
(2)縱向水平地震剪力的分配
內(nèi)外縱墻主要承受由縱向水平地震作用求得的樓層縱向地震剪力。一般會(huì)因?yàn)榭v向墻體的間距比較小,而樓(屋)蓋水平剛度較大,所以,在進(jìn)行樓層縱向地震剪力向各縱墻分配的過(guò)程中,需要根據(jù)剛性樓蓋的規(guī)律來(lái)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和施工。由于縱墻往往較長(zhǎng),通常可以按縱墻凈截面面積與全部縱墻總凈截面面積的比值進(jìn)行分配。
三、墻體截面抗震承載力驗(yàn)算
砌體房屋的砌體構(gòu)件抗震承載力驗(yàn)算,一般表現(xiàn)為砌體墻的截面抗震受剪驗(yàn)算,當(dāng)然,底部框架房屋和多排柱內(nèi)框架房屋的框架部分另當(dāng)別論。砌體墻的截面抗震受剪驗(yàn)算式,與前面的式頗相似,也是砌體墻剪力V與受剪抗力相比較;不過(guò)現(xiàn)在的砌體墻剪力V是地震作用引起的,即墻段分得的剪力;對(duì)多層砌體房屋,不考慮風(fēng)荷載與地震作用效應(yīng)的組合,現(xiàn)在的受剪抗力是抗震受剪抗力。在砌體的抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的選擇上,設(shè)計(jì)人員需要從多個(gè)角度去探討,比如說(shuō)從砌體沿階梯形截面破壞的抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,也就是按照各類(lèi)砌體沿階梯形截面破壞的抗震抗剪強(qiáng)度取設(shè)計(jì)值。
四、結(jié)語(yǔ)
對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)而言,需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)砌體建筑的特點(diǎn)和當(dāng)?shù)乜拐鸬男枰Y(jié)合樓高的限制,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)需要對(duì)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行充分的探究,保證設(shè)計(jì)的可行性。
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關(guān)鍵詞:新抗震規(guī)范;發(fā)電廠主廠房;土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用分析
中圖分類(lèi)號(hào):TM62文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引 言
自2010年國(guó)家對(duì)新規(guī)范進(jìn)行修改以來(lái),土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨著許多新的挑戰(zhàn),眾多專(zhuān)家也迫切的需要對(duì)電力土建技術(shù)進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。通過(guò)對(duì)舊規(guī)范進(jìn)行修訂,也標(biāo)志著國(guó)內(nèi)的土建標(biāo)準(zhǔn)正在逐漸開(kāi)始拉近與世界先進(jìn)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之間的距離。施工技術(shù)和土建設(shè)計(jì)需要滿足大容量機(jī)組火電廠更加嚴(yán)格、更新、更高的需求。其修改過(guò)程對(duì)國(guó)際慣例以及國(guó)際的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了參照,修改后涵蓋內(nèi)容更廣,安全水平更高。尤其是對(duì)執(zhí)行強(qiáng)制性條文的把握上十分明顯。新版行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的修訂會(huì)遵循新抗震規(guī)范允許對(duì)行業(yè)有特殊要求的工業(yè)建筑按專(zhuān)門(mén)行業(yè)規(guī)定執(zhí)行這一原則,并根據(jù)一些在電廠使用的特殊設(shè)計(jì)工藝,對(duì)一些條文的修改會(huì)與國(guó)家的抗震規(guī)范條文有所區(qū)別,但是要嚴(yán)格執(zhí)行涉及到結(jié)構(gòu)安全的重要強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),并且有針對(duì)性的制定相關(guān)的規(guī)定限制。新規(guī)范中新增了結(jié)構(gòu)抗震分析、抗震變形驗(yàn)算、樓層地震剪力控制和不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)等的相關(guān)規(guī)定,并對(duì)抗震措施設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了改進(jìn)。針對(duì)諸如大容量、高參數(shù)機(jī)組廠房此類(lèi)的電廠主廠房排架結(jié)構(gòu)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系在改進(jìn)過(guò)程中新出現(xiàn)的問(wèn)題,為確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn),需要深入的對(duì)抗震設(shè)計(jì)理論進(jìn)行研究。
1 結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)原則
概念設(shè)計(jì)是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí),將廠房的結(jié)構(gòu)總體地震反應(yīng)放在考慮的第一位,然后根據(jù)結(jié)構(gòu)的破壞過(guò)程以及破壞機(jī)制對(duì)地震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行靈活地運(yùn)用。新抗震規(guī)范中新增對(duì)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的強(qiáng)制性要求,并且對(duì)限制指標(biāo)進(jìn)行了具體要求,使嚴(yán)重不規(guī)則、特別不規(guī)則以及不規(guī)則程度的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)更加明確。根據(jù)這一衡量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)豎向和平面不規(guī)則、荷載不均勻分布等框排架結(jié)構(gòu)在電廠主廠房實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在的一些超標(biāo)情況,提出與之相對(duì)應(yīng)的條件對(duì)其進(jìn)行限值。設(shè)計(jì)人員在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置有足夠的重視,在盡可能對(duì)工藝設(shè)計(jì)要求進(jìn)行滿足的同時(shí),要對(duì)布置進(jìn)行調(diào)整,為滿足結(jié)構(gòu)布置比較規(guī)則的要求,要對(duì)斷面、層高進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及抗側(cè)力構(gòu)件進(jìn)行均勻布置,最大程度地使結(jié)構(gòu)布置中存在錯(cuò)層、短柱和薄弱層的現(xiàn)象得到減少或避免。所以在規(guī)定中還需要限值下列幾個(gè)方面:
(1)若框架在由于工藝布置受到限值的情況下而使用錯(cuò)層結(jié)構(gòu),則對(duì)其采取的抗震措施需要嚴(yán)格進(jìn)行。同時(shí)在 8、9 度區(qū)以及 7 度Ⅲ、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地時(shí),不應(yīng)將錯(cuò)層結(jié)構(gòu)用在該鋼筋混凝土框架相鄰跨上。
(2)宜在樓層或接近樓層的地方布置行車(chē)荷載作用點(diǎn)。
(3)鋼梁與混凝土樓板之間應(yīng)在結(jié)構(gòu)分析需要考慮到樓板的剛度并且樓板梁采用鋼梁時(shí)有可靠的連接。
(4)宜在樓層處梁高范圍內(nèi)布置框架與排架跨的聯(lián)結(jié)點(diǎn)。在 8、9 度區(qū)以及7度Ⅲ、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地時(shí),不應(yīng)在層間設(shè)置。
(5)應(yīng)力求在沿豎直方向布置各層框架梁的過(guò)程中使各層間剛度的差異盡可能的減少,以防止薄弱層的形成。
(6)宜考慮將水平支撐設(shè)置在相鄰的樓層或盡可能地讓其他料斗或者煤倉(cāng)的重心與支承點(diǎn)所在的樓層處靠近,以讓地震作用得到傳遞,并且應(yīng)使相應(yīng)的樓層在水平方向具有足夠的剛度。
2 發(fā)電廠合理的支撐布置形式
一般采用鋼框架一中心支撐體系或者混凝土框架一抗震強(qiáng)墻(支撐)體系搭建高烈度區(qū)大機(jī)組發(fā)電廠的主廠房,有支撐結(jié)構(gòu)承擔(dān)地震引起的水平荷載。由于為了配合工作量的減少以及工藝布置的要求,結(jié)構(gòu)往往被工藝專(zhuān)業(yè)要求將支撐布置減少甚至對(duì)布置于廠房?jī)啥说闹芜M(jìn)行嚴(yán)格限制。這樣會(huì)造成地震作用因主廠房的支撐過(guò)于集中的布置而集中于某幾個(gè)支座上。從實(shí)際上來(lái)講,如果能夠均勻的沿著縱向?qū)χ芜M(jìn)行布置,雖然主廠房的總地震反應(yīng)會(huì)增大、剛度會(huì)增大,但是支座反力在地震作用下卻會(huì)減小得十分明顯。對(duì)支撐進(jìn)行合理的布置,能夠使整體承載能力以及整體結(jié)構(gòu)剛度分布得更加均勻,使剛度在各軸線側(cè)向之間相互接近。對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的差異在兩個(gè)主軸方向的差異進(jìn)行減小,并對(duì)汽機(jī)廠房外側(cè)柱列的縱向剛度進(jìn)行加強(qiáng):宜在荷載較大的柱間布置支撐,對(duì)上下貫通。結(jié)構(gòu)自振周期會(huì)隨著整體結(jié)構(gòu)的剛度的增加而減少,同時(shí)也會(huì)增大結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。在不改變支撐在鋼框架一支體系中的布置方式以及數(shù)量的情況下,若要使地震反應(yīng)得到減小,可通過(guò)對(duì)支撐截面面積進(jìn)行減小以讓結(jié)構(gòu)的剛度得到減少的方式來(lái)解決。所以并不是支撐的截面越大抗震反應(yīng)越好,如果要既具有一定的經(jīng)濟(jì)性又能夠滿足結(jié)構(gòu)安全,就需要通過(guò)精確的計(jì)算要求進(jìn)行合理的選擇。
3 抗震構(gòu)造的改進(jìn)
因?yàn)楣に噷?duì)發(fā)電廠主廠房有很高的要求,同時(shí)各個(gè)廠房都具有其本身獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體較為復(fù)雜,導(dǎo)致主廠房的開(kāi)間尺寸、荷載以及結(jié)構(gòu)跨度較大,由此也就增大了與之相應(yīng)的梁柱的斷面。這就使電廠主廠房比民用建筑在抗震規(guī)范條文的執(zhí)行上要困難許多,并且有時(shí)在執(zhí)行過(guò)程中也不是十分適合實(shí)際情況。結(jié)合一系列的試驗(yàn)分析以及震駭?shù)慕?jīng)驗(yàn),并采取措施對(duì)一些相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)進(jìn)行了加強(qiáng)。平面布置在主廠房中要力求有規(guī)則、整齊合理、簡(jiǎn)單、質(zhì)量和剛度均勻?qū)ΨQ(chēng)、受力明確。應(yīng)在局剛度中心比較近的位置設(shè)置質(zhì)量大的設(shè)備,不適合在結(jié)構(gòu)單元的邊緣布置質(zhì)量大的跨間,較長(zhǎng)的懸臂結(jié)構(gòu)要盡量減少使用,并且較重的設(shè)備不適合布置在懸臂結(jié)構(gòu)上。
(1)新型技術(shù)以及新型材料的使用,有相對(duì)充裕的資金投入到新建建筑當(dāng)中,在重要的設(shè)備以及重要的結(jié)構(gòu)中,韌性、可焊性以及延性較好的專(zhuān)用鋼筋應(yīng)被優(yōu)先使用到鋼筋混凝土當(dāng)中。布置工藝應(yīng)與主廠房的豎向布置緊密結(jié)合起來(lái),并盡可能低位布置相關(guān)的設(shè)備。并且為了就愛(ài)你各地主廠房的重心和高度,要對(duì)結(jié)構(gòu)的自重以及工藝荷載進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档汀R挪捎脺p少?gòu)S區(qū)挖方的階梯式布置形式,并對(duì)地形進(jìn)行充分的利用,對(duì)廠區(qū)進(jìn)行豎向布置。
(2)只有廠房的整體性得到了保證才能夠讓結(jié)構(gòu)在經(jīng)過(guò)大震之后不倒不塌,這就需要對(duì)支撐體系進(jìn)行加強(qiáng)。首先要保證有齊備的支撐系統(tǒng),使天窗架以及支撐柱間的抗震能力同時(shí)得到加強(qiáng)。其次屋面板的連續(xù)整體性也需要得到保證。
(3)應(yīng)在設(shè)計(jì)中采用質(zhì)量較輕的輕質(zhì)墻板作為主廠房的圍護(hù),若砌體維護(hù)必須使用,則要加強(qiáng)在原有規(guī)范基礎(chǔ)上的連接構(gòu)造措施。
(4)在對(duì)汽機(jī)房屋面板的設(shè)計(jì)過(guò)程中,三個(gè)點(diǎn)焊接也十分重要,要減小端柱間的相對(duì)變形,并對(duì)端柱間的整體剛度進(jìn)行加強(qiáng),同時(shí)對(duì)該類(lèi)型面板的焊接構(gòu)造也要十分明確。
(5)建筑物的平面布置力求方正簡(jiǎn)潔,一些曲折凹凸的變化要盡量避免,空間和平面剛度要盡可能的保證均勻,盡量讓剛度中心與房屋的質(zhì)量中心接近或留有一定的重合。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上,通過(guò)對(duì)發(fā)電廠主廠房土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行一系列的抗震改造,相較于以前已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)步,通過(guò)對(duì)一系列的理論的分析以及研究,大機(jī)組廠房面臨的新問(wèn)題都得到了進(jìn)一步的解決,抗震措施已經(jīng)變得經(jīng)濟(jì)有效。對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的制定來(lái)講,對(duì)比新老規(guī)范,并開(kāi)展具有代表性的實(shí)驗(yàn)會(huì)讓其可行性得到顯著的提高。從行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行預(yù)測(cè)和判斷,未來(lái)主廠房設(shè)計(jì)的基本規(guī)定將是三維空間分析,鋼結(jié)構(gòu)在主廠房中的應(yīng)用將更加廣泛,在高地震區(qū)尤為顯著。
參考文獻(xiàn)
[1]康靈果.大型火力發(fā)電廠少墻型鋼混凝土框架主廠房抗震性能試驗(yàn)與設(shè)計(jì)方法研究.西安建筑科技大學(xué).2009.
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