电气抗震设计篇1
1.3安装工艺质量主要包括设备的就位与固定（如主变压器的安装取消钢轮并固定在基础上）；型材、板材、钢结构件、支吊架及管道等的装配、连接与焊接；设备基础、电缆桥架、出线构架及杆塔的安装；电线电缆的敷设与配线连接等；均按满足地震抗震烈度要求考虑，GIS设备按8度设防。设备的支架、吊架均要求具有足够的刚度和强度，其与建筑结构有可靠的连接和锚固，使设备在遭遇设防烈度地震影响时不致跌落及损坏。管道、设备、建筑结构间的连接允许二者间有一定的相对变位。如封闭母线每隔25～30m加装伸缩节，GIS每个间隔主母线加装波纹管，主变储油柜采用内置式波纹储油柜，高压电缆采用蛇形布置，埋管过混凝土伸缩缝采用套管，接地扁钢过混凝土伸缩缝处作“Ω”形处理等。主要电气设施及设备的设计、制造、安装工艺质量等，均要求确保在地震基本烈度小于7度的地震灾害发生过程中，不得发生危及设备本身安全以及危及人身安全的有害变形。
2应急设备的配置及其管理要求
2.1电源
2.1.1交流电源厂用电采用两级电压供电，设置10．5kV高压厂用变压器作为一级电压供电设备，设置10．5／0．4kV低压变压器作为二级电压供电设备。受电负荷主要分为：厂房部分负荷、大坝部分负荷和生活区负荷。厂用电源分别从1、3号机发电机母线上引接，设置2台三相干式厂用变压器，用共箱母线联接；另设1台柴油发电机作为厂房应急电源。从主厂房2号机发电机母线上引接一回电源至坝区用电，另由施工变电站引接一回电源作为坝区及生态厂房的备用电源。从生态机组发电机电压母线上引出两回电源，一回至坝区备用、一回至生态厂房厂用电；在1、3号机发电机电压母线上分别留有引接办公区及生活区配电变压器的10．5kV间隔。为防止220kV母线故障引起全厂失电，从施工变电站引接10kV电源接至厂房作为厂用备用电源。综上，电站厂房与坝区均设置有3个应急电源，在发生全厂性失电或发生地震灾害的过程中可随时向重要设施或设备提供应急电源。
2.1.2直流电源对电站正常情况下的控制操作电源、各类事故情况下的操作应急电源以及全厂流失电时的事故照明应急电源，将进行统筹考虑、统一设置，在发生地震灾害时，即使全厂流失电，亦能确保相关设备的应急控制操作及事故照明用电。（1）主厂区重要机电设备的正常控制操作以及各类事故情况下的应急控制操作（含全厂流失电、地震灾害等）均采用DC220V工作电源，计算机采用逆变电源供电。厂区在主厂房及开关站内分别各设置1套DC220V／600Ah阀控式铅酸蓄电池组，容量按事故负荷持续1h计算，满足设备的操作控制、事故照明、一般事故负荷以及计算机逆变电源的需要；充电浮充电装置均采用微机型智能高频开关电源。2套直流电源系统设备互为热备用。（2）生态小机组厂房重要机电设备的正常控制操作以及各类事故情况下的应急控制操作（含全厂流失电、地震灾害等）均采用DC220V工作电源，计算机采用逆变电源供电。在生态小机组厂房内设置1套DC220V／300Ah阀控式铅酸蓄电池组，容量按事故负荷持续1h计算，满足生态小机组厂房及坝区设备的操作控制、通信、事故照明、一般事故负荷的需要；充电浮充电装置均采用微机型智能高频开关电源。
电气抗震设计篇2
强烈的地震给世界各国人民造成了巨大的灾害，地震中大量建筑物的破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因，结构的抗震设计是结构工程领域的重要课题。在震害调查分析中发现，建筑物即使按照传统的抗震设计方法进行设计也有倒塌的现象，因此为了保证重要建筑的安全，结构工程师们转向对新的抗震设计方法即结构控制的研究。通过在结构上设置控制机构，由控制机构和结构共同控制抵御地震动等动力荷载，使结构的动力反应减小，从而有效地减轻地震灾害。同时随着国家经济的发展，变电站工程建筑形式要求越来越复杂-平面上不规则，立面上也不规则，而且需要在楼板上竖向布置电缆，对结构局部刚度有所削弱，同时需要较大的内部空间，水平刚度较小。在地震作用下，这些结构将发生较大的扭转，加重这些建筑的破坏，因此制约着结构建筑形式的多样化发展，对变电站工程中建筑的扭转响应控制迫在眉睫。
电力系统是生命线工程的重要组成部分。在地震中，电力系统一旦发生破坏，可能造成震区及周边地区的大面积停电，严重影响救灾及震后的重建工作。高压电气设备在地震时是应该首要保护的，而其中尤以高架电气设备最为重要，相比其他电气设备，高架电气设备由于位置较高，动力响应较大，容易破坏，一旦震坏则更难修复及更换，也是震后难以通电运行的关键所在。而现在对于电气设备的抗震在实际设计时考虑的较少，主要是由于设计人员认为电气设备生产厂家已经考虑了设备的抗震，故在设计时未考虑设备的抗震。从历次震害调查发现，高架电气设备没有像设计人员想象的那么安全，很多高架电气设备遭到严重的破坏，因此对于高架电气设备抗震研究迫在眉睫。
2 新型高架电气隔震装置
对于高架电气设备的隔震不但要使隔震层的水平刚度小，最重要的是隔震装置要能抵抗大震下的产生的倾覆力矩，然而普通的橡胶隔震装置不能抵抗大震下在隔震层产生的倾覆力矩，因此普通的橡胶隔震装置不适合应用于高架电气设备的隔震控制，必须开发新的隔震装置对其进行隔震。由高架电气设备对隔震装置的力学性能要求可知，隔震装置必须能够承受大震下电气设备对其产生的拉力，而且必须水平向的刚度较小。装置在水平向的刚度较小，而竖向的刚度较大，能够提供较大的拉力。装置的钢材主要采用Q235钢材，以保证水平向刚度较小，而且该装置材料造价较低，材料可以就地取材，因此比较容易实现。
3 330KV电压互感器隔震设计
3.1 工程概况
该项目来源于某高烈度地区的新建330kV变电站工程，根据《建筑抗震设防分类标准》和《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001)，设防烈度8度(0.309)。场地类别II类，设计分组第一组，场地特征周期取 Tg=0.35秒，不考虑近场影响。设计目标减小电气设备的水平向地震加速度及设备顶点与底面的相对位移。隔震支座设置在支架顶部，将330KV电压互感器与支架隔开，以达到隔离地震能量、减小电压互感器水平地震作用的目的。330KV电压互感器隔震设计如图1所示：
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3.2 材料属性
对于上部结构330KV电压互感器由瓷套组成，下部支架由钢材组成，各材料的属性表1所示：
3.3 隔震装置刚度确定
采用有限元分析软件SAP200建立隔震装置的有限元模型，通过计算分析小震下隔震层x向Y向水平刚度1.61×106N/m，大震下隔震层装置的部分屈服，故考虑刚度的退化，取小震时刚度的0.2倍。
3.4 计算分析与构造措施
利用时程分析法，对该结构选用三条实际地震记录和一组人工模拟加速度时程曲线，分别选取El-Centro波、Kobe波、波、Taft和所拟合的人工模拟地震波(兰州波)。对该工程进行了分析，加速度峰值取为:多遇110.0cm/s2，罕遇510.0 cm/s2，对结构分别进行不隔震、隔震小震、隔震大震情况下计算。
（1）结构基本周期：
（2）隔震支座最大压力：
考虑竖向地震作用，取构件重力荷载代表值的20%，隔震支座的压力设计值由1.2×永久荷载标准值+0.2×构件重力荷载代表值求得。计算结果表明，隔震支座最大压力设计值小于隔震装置竖向承载压力。
（3）隔震效率：定义隔震效率为=隔震后设备顶点最大加速度/隔震前设备顶点最大加速度，计算结果见表3
（4）罕遇地震时隔震支座验算：
①隔震层在罕遇地震作用下隔震层水平剪力标准值平均为8.9lKN，设计值11.58KN。小于4个M18螺栓的剪力承载力设计值。
②隔震支座在罕遇地震作用下隔震层的弯矩标准值平均为25.03KN.m，螺栓的拉力设计值为25.73KN，小于螺栓容许拉力值。
③隔震装置A构件的拉力设计值为25.73KN，小于竖向容许拉力值为。
④隔震支座在罕遇地震作用下平均最大位移为2.89cm。
（5）隔震支座以上结构设计：
隔震层以上结构应采取不阻碍隔震层在罕遇地震下发生较大变形的措施。上部结构及隔震层部件应与周围固定物脱开，与水平方向固定物的脱开距离。
（6）隔震支座以下支架结构设计：
隔震层以下结构的强度、刚度、稳定性对上部结构安全至关重要，应务必使该部分结构具有较大的安全储备。根据抗震规范GB500II-2001要求，隔震层以下结构的地震作用和抗震验算，应按罕遇地震作用下内力组合进行验算。水平剪力Vi为11.58KN、轴力N为ZI.87KN，弯矩为上部结构在罕遇地震作用下产生的弯矩+Vi H，H为支架柱高。
参考文献
电气抗震设计篇3
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
电气抗震设计篇4
一、试验目的和要求
根据IEEE-344对应急柴油机电气设备的抗震要求，1E级K3类的电气设备柴油机控制器需要进行抗震考核试验。通过测试，测定柴油机控制器的自振频率，考核控制器的刚度、强度等机械性能和电气可运行性能。
二、参试设备
（1）柴油机速度控制器。
（2）电气控制柜。
三、试验设备和相关仪器
模拟地震振动台
台面尺寸：4m×4m
振东方向：X、Y、Z三方向六自由度
最大位移：X：±100mm Y：±50mm X：±50mm
最大速度：X：±1000mm/s X：±600mm/s X：±600mm/s
最大加速度：X：±4.0g X：±2.0g X：±4.0g
频率范围：0.1～100Hz
数据采集系统
通道数：128
采样频率：1Hz～2kHz
信号放大：1～10000
加速度传感器
采用压电式加速度传感器，型号为JF-106，其频率响为0.2～300Hz。
四、试验方法和步骤
1、安装和固定
模拟核电厂的安装条件，将速度控制器固定在标准的电气控制柜中，与柜体一起参与抗震试验。
2、测点布置
本次测点共布置七个加速度测点，每个测点均含X、Y、Z三个方向，具体见图1所示：
3、试验方法和步骤
自振频率和阻尼比的测定
采用频率范围为0.2～100Hz的白噪声随机波分别在X、Y、Z三个轴方向上对控制器进行振动激励，输入加速度为0.2g，振动激励时间为304秒，以测点控制器的自振频率和阻尼比。
抗震考核试验
按照阻尼比为0.02的柴油机厂房0米层反应谱设计的人工地震波，分X、Y、Z三个方向，用于OBE考核试验的振动台台面输入波形。人工地震波的总持续时间为30秒，其中强震部分20秒，信号超过其最大值70%峰值的个数大于8个，地震考核试验人工地震波互为独立，X、Y、Z三轴方向的相关系数小于0.3.抗震试验的顺序为：5次OBE试验和一次SSE试验。
五、试验结果
1、自振频率的测定结果
柴油机控制器的自振频率的实测结果见表1。
2、OBE、SSE考核试验
在5次OBE、1次SSE考核试验中，振动台台面和各加速度测点在X、Y、Z三个方向的实测加速度峰值见表2：
3、电气性能连续性检测试验
抗震试验时对控制器电气性能连续性监测。监测结果表明。柴油机控制器能保持正常功能，未见数据异常。。
六、评定意见和结论
按照1E级K3类柴油机控制器抗震鉴定试验要求，对柴油机进行抗震考核试验。
对柴油机控制器进行了白噪声试验，测得于安装处的控制器在X方向的自振频率为9.75Hz，Y方向上为13.5Hz，Z方向为28.0Hz。
对控制器按照阻尼比为0.02，楼层0米标高的厂房设计的人工地震波，进行5次OBE考核试验后，检验样品，结构没有裂痕，螺钉、螺母没有松动、脱落，也无任何损伤及变形。
对控制器按照阻尼比为0.02，楼层0米标高的厂房设计的人工地震波，进行1次SSE考核试验后，检验样品，结构没有裂痕，螺钉、螺母没有松动、脱落，也无任何损伤及变形。
综上所述，柴油机控制器在完成了抗震鉴定试验后，结构及工作性能保持完好，满足1E级K3类柴油机抗震鉴定试验的要求，可以应用于核级柴油发电机组。
参考文献
[1] GBT 13625-1992核电厂安全系统电气设备抗震鉴定.
[2] GBT 15474-1995核电厂仪表和控制系统及其供电设备安全分级.
电气抗震设计篇5
我国是世界上最主要的大陆地震区之一，50万人口以上的52个城市，有30个位于地震基本烈度为Ⅶ度和Ⅶ度以上的地区，占58%；100万人口以上的大城市20个，其中14个位于地震基本烈度Ⅶ度和Ⅶ度以上地区，占70%。最近几年，国内外接连发生大震，造成严重的生命财产损失，人们感受到城市正面对地震突发的威胁，也必须思考如何应对地震灾害。
一、各国常用地震应对举措
（一）地震监测与地震预报
地震监测是利用专门的仪器对地震活动和地震微观前兆进行观测、记录和分析。地震监测主要由国家和各省、市、自治区地震局负责，也有其他部委、学校、科研部门和企业参与，我国现在有千余地震台站，组成覆盖全国的网络。美、日、俄、欧洲、南美洲等各国都建立了地震观测台网，日夜监视全球发生的大小地震。地震监测为地震的预报和研究提供了宝贵资料。
希望能像气象预报那样开展地震短临预报是人们的愿望。在1964年阿拉斯加8.5级地震后, 美国开始重视并逐渐加强地震预测研究，1965年Press等提出了地震预测和防止地震灾害研究十年计划。日本在1962年提出了著名的“地震预知一一现状及其推进计划”,为今后的地震预测定下了指导原则。1966年邢台地震是我国地震工作的重要转折点，总理两次亲临地震现场视察、慰问，并向地震工作者提出了一定要搞好地震预测、预报的号召。从此，我国的地震工作进入了一个以探索地震短临预报，并进行试验性预报的新阶段。
我国地震短临预报要由各省市、自治区的地震局做出判断，上报当地人民政府；由人民政府决定并向社会；全社会共同采取必要的减灾措施。我国曾对几次地震作出过成功的预报。但地震预报难度很大，一次或几次成功的预报并不能说明地震预报可以仿照一个模式，无数漏报使我们深刻认识到地震前兆的复杂性，地震预报仍是人类尚未解决的重大科学难题。
（二）抗震设防与抗震设计
抗震设计就是要确定建筑物达到一定的抗御地震灾害的能力，要采取基础、结构等抗震措施，达到抗震设防要求。我国对一般建筑的抗震设计的目标可以用“小震不坏，中震可修，大震不倒”来概括。小震不坏，是指当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震（或称小震）影响时，建筑物—般不受损坏或不需修理仍可继续使用；中震可修，是指当遭受本地区规定设防烈度的地震（或称中震）影响时，建筑物可能产生一定的损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；大震不倒，是指当遭受高于本地区规定设防烈度的预估的罕遇地震（或称大震）影响时，建筑可能产生重大破坏，但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。为达到抗震设防目标，必须按规范做好抗震设计，即地震作用、抗震措施和抗震构造措施。地震中遭受严重破坏的建筑，不少都暴露出抗震设计或建筑施工质量的问题。
（三）减震隔振与抗震加固
震害调查表明，地震灾害造成的经济损失和人员伤亡主要源于建筑物和工程设施的破坏、倒塌，在一些原先认为的低烈度区，会发生超乎我们估计的高烈度破坏。如我国唐山，原是6度地震烈度设防区，在1976年唐山地震中出现11度破坏；日本神户原是5度区（与中国、美国、欧洲等国将地震烈度划为十二个等级不同，日本的地震烈度分为0-7度八个等级），在1995年阪神地震中出现最高的7度破坏；我国汶川、北川都是7度设防区，在2008年汶川地震中出现11度破坏。因此，为减轻地震灾害，减隔震技术得到越来越广泛的利用。
隔振，是在建筑物的基础、底部设置隔振设施，减少输入到上部结构的地震力，减少上部结构的反应，提高结构的安全性；这种技术一般适用于较低的建筑工程。减震，则是在建筑物中设置消能阻尼部件，虽然输入地震动没有减少，但由于阻尼装置吸收了一部分能量，就减小了结构的地震响应，提高了结构的抗震性能；许多高层、大型桥梁结构都采用了这类消能装置。
二、美日和我国的地震对策
（一）美国
1、重视强震观测
美国自1932年就建设了世界上第一个强震动观测台站并于次年获得第一个地震加速度记录。从那以后到1972年，美国共有575台强震仪。此后，美国联邦地质调查局和加州地质调查局分别实施了国家强震动观测计划和加州强震动观测计划。到目前为止，国家强震动观测计划共在645个固定台站布设了900套强震动观测设备，其中约300个布设在自由场和2层以下建筑物内，250个(部分为3通道以上)布设在大的建筑物、桥梁以及大坝、水库和电力设施上。加州强震动观测计划共建设了900多个强震台，其中650个布设在自由地面，250个布设在建筑物、大坝以及桥梁上。加州理工学院还与其它单位联合组建了包括670个强震动台站在内的台网,建立了地震动信息速报系统。此外，为研究场地条件对地震动的影响以及土的非线性特征，一些组织还布设了近40个井下台阵。
2、重视抗震设计
1994年1月17日美国发生6.7级北岭地震，直接和间接死亡58人，受伤600多人，财产损失300多亿美元；1995年1月17日日本发生7.3级阪神地震，总损失达国民生产总值的1-1.5%；1999年9月21日我国台湾南投县集集镇发生7.3级地震，三周后，台湾官方公布死亡2321人、失踪39人、受伤8722人。这些震害使人们看到一次中等大小的地震，其造成的灾害是政府、社会和人们难以承受的。于是在二十世纪末，美国科学家和工程师提出了基于结构抗震性能的抗震设计理论，它是抗震设计理念的一个重要发展，有利于针对不同抗震设防要求、场地条件以及建筑的特点，采用不同的性能目标和抗震措施。
3、重视地震保险
美国政府主导地震保险。以加州为例，地震保险主要是由州地震主管部门提供，为的是对费率实施严格的监管，保证保险公司应对地震灾害具有充足的偿付能力。美国的地震保险的特点一般体现为：附加险、不限额、主要针对居民个人住宅。近年来，美国地方政府也在计划推广将更多的市政设施加入地震险覆盖范围。
（二）日本
1、重视烈度速报系统
日本气象厅自1991年开始引进烈度计，至1996年实现全部以仪器测定烈度。目前，日本布设约600台烈度计，构成了全国性烈度观测网。气象台依靠这个观测网，当发生烈度为3度(日本烈度表)的地震时，约在2分钟内就各地烈度速报，并与电视网，及时告示国民。除气象厅观测网之外，地方自治区及公共企业，还根据各自的需要，布设的烈度计约有1000台。日本气象厅的烈度是根据仪器测定而换算的烈度等级。由于有仪器测定的数值，就很容易细分烈度。基于此，近年日本气象厅相应地修订了烈度表，即烈度5度和6度又分别细分为“弱”和“强”两个等级。这样，原来的八个等级(0～7度)的日本烈度表变为十个等级的新烈度表。
2、重视地震预警系统
日本气象厅构建的地震早期预警系统于2007年10月上线，并推广到日本全境。该预警系统能够开展工作，主要得益于日本境内密集分布的地震测站（大约每20km1座），以及计算机能够迅速计算出地震发生地点与震波传播方向的能力。当地震发生后，邻近震源的地震测站会根据最先到达的P波信号，首先判断所发地震的强度。一旦地震烈度在4度以上（根据日本地震烈度分级），相当于麦加利地震烈度的6～7度时，该系统便会发出预警。截至2009年年底，它已累计向高级用户了2100次地震预警，向公众了11次地震预警，几乎80%的预警烈度偏差不超过一度。
3、重视防灾抗震演练
日本将每年的9月1日定为“防灾日”，每年的8月30日到9月5日定为“防灾周”，全国在此期间要举办各种防灾演习和宣传教育活动。“防灾日”演习为年度例行性演习，在日本各地轮流举行。“防灾日”前后，各大新闻宣传媒体都会广泛宣传报道有关地震预测预报和各地防灾抗灾训练情况，相关方面还通过发行防灾标语，编印灾害资料，举办防灾展览等活动强化人们的减灾意识，提高防灾能力。在3・11地震发生后，国际社会对地震给日本带来的灾难表示惋惜和同情的同时，也对日本应对重大灾害的能力和镇定表示惊叹。美国国际事务专家史黛西・怀特表示：“若说世界上有个地方，准备好了应付这样的历史性灾难，那一定是日本。”
（三）中国
1、重视地震预报
尽管地震预报是世界性难题，包括美国等一些国家的地震学家还公开宣称地震预报的不可能性，但我国仍然非常重视地震预报，将地震预报列为地震局的工作任务。经过几代人不懈的努力，我国临震预报取得了一定成果。自1970年中国地震局成立至今，地震部门有记录的地震预测至少77次，其中强震31次，中震和有感地震46次。我国成功预报了辽宁海城1975年2月4日的7.3级地震，大大减少了人员伤亡和经济损失，经联合国教科文组织评审，被确定为世界上唯一一次成功的大震的短临预报而载入史册。
2、重视抗震规划
在城市化进程加快的过程中，提高整个城市抵御自然灾害的能力对于保护居民的生命财产安全和减少国民经济损失非常重要。为了提高城市的综合抗震防灾能力，城乡建设部根据《中华人民共和国城市规划法》、《中华人民共和国防震减灾法》等有关法律、法规，于2003年制定并公布了《城市抗震防灾规划管理规定》，明确指出城市抗震防灾规划应当包括以下抗震防灾措施：市、区级避震通道及避震疏散场地(如绿地、广场等)和避难中心的设置与人员疏散的措施；城市交通、通讯、给排水、燃气、电力、热力等生命线系统，及消防、供油网络、医疗等重要设施的规划布局要求；地震可能引起水灾、火灾、爆炸、放射性辐射、有毒物质扩散或者蔓延等次生灾害的防灾对策。
三、地震预警系统
（一）地震预警系统的工作原理
地震发生后，地震波从震源向外传播，其中传播最快的是P波，速度约为起主要破坏作用的S波速度的1.73倍，而电磁波的速度（约30x104km/s），几乎是S波速度10万倍。基于这些速度差异，地震学家和工程师发明了地震预警技术。当地震发生时，震中附近的地区，最先记录到地震P波后，如果能立即根据它确定地震震级(地震学中一般是用后到的S波的最大振幅来确定震级)和影响区域，并即时通过电磁波信号向远离震中的地区发出预警，就能在S波来临之前为人员撤离和采取避震减灾措施赢取一段时间，这就是地震预警的基本思想。
（二）地震预警系统的日本应用
因为地震预警系统可以让人们提前得到预警信号，确保有时间避难和紧急逃生，确保机器的自动停止，减轻设备的损失，危化品生产与储存也能得到紧急安全处置，这在很大程度上可以降低地震的危害。
地震预警的实质就是与地震波中对我们危害最大的剪切波（S波）赛跑，多跑赢一秒，就能多获得一秒的希望。2011年3月11日日本宫城县以东海域发生9级地震，预警系统在震后12秒（监测到地震波后5.4秒），针对专门使用者发出第一次预警；震后15秒（监测到地震波后8.4秒），通过电视、广播等媒体发出公共预警。距离震中130km的仙台市的市民有20秒的应对时间，而距离376公里的东京市，有超过40秒的应对时间。在东京，电视上正常播放的节目内容被响亮的警报声打断，代之以日本广播协会NHK播送的早期地震警报。电视警报出现后一分钟，第一次强烈震动撼动了东京地区，高层建筑开始摇晃，数百万人逃到室外。
日本气象厅构建的这套地震早期预警系统从2006年开始为高级用户服务，2007年10月开始为公众服务。截至2009年年底，已累计向高级用户了2100次地震预警，向公众了11次地震预警，几乎80%的预警烈度偏差不超过一度。目前，美国、墨西哥、土耳其、罗马尼亚、哥斯达黎加和我国台湾地区也都做过此类研究，并着手建立这一系统。
四、特大城市应对突发大震的对策建议
对照国内外应对突发地震的常用对策，特大城市为应对突发大震，要从提高意识、落实管理、技术保障和学习演练四个环节着手，采取以下具体措施：
（一）抗震防灾要从城市规划做起
较之震后救灾，震前制订抗震防灾规划十分重要。制定城市抗震防灾规划，有利于了解城市所处的地震环境，划分出抗震有利地区与不利地区，为城市发展规划打下基础；有利于明确抗震设防标准和防御目标，给出城市建筑工程、基础设施系统等的抗震要求；有利于为城市建设和工程建设的抗震设防提供科学合理的依据；有利于加强建设工程的抗震设防监管，做好重要工程场地地震安全性评价工作；有利于做好城市建筑物抗震性能普查工作，在抗震性能评价的基础上，找出薄弱环节，提出抗震加固改造的方案、对策和措施；有利于指导城市抗震防灾工作，充分发挥政府各有关职能部门的作用，调动社会各方面的力量，建立抗震防灾保障体系，有计划、有组织、有目标地实施“防、抗、避、救”相结合的方针，提高现代化城市综合抗震能力。
（二）抗震防灾要从设计规范做起
在建筑设计中，一定要严格执行抗震设计规范；对重要工程、建筑，对超出规范要求的重要建筑和工程项目，必须精心做好抗震设计，进行专家论证和试验验证。抗震设计理论不是一成不变的，上世纪末发展起来的基于抗震性能的设计理论的核心思想，就是要将可能因未来地震造成的损失控制在物主、社会所能接受的范围。
抗震设计中，要按规范要求采取相应的抗震措施，如多层砖混结构要布设圈梁、构造柱；高层建筑可加设减震装置，以提升建筑的抗震能力。
抗震设计完成之后，下一个重要环节就是严格控制建筑质量。设计再好，如果没有建筑施工的质量保障，仍然无法保证结构具有足够的抗震性能。最近几年，几座大桥在非地震作用下居然也发生塌桥事故，有人分析建桥质量不高是发生事故的原因之一，这些事故就是向我们敲响重视建筑质量的警钟。
（三）抗震防灾要从学校医院做起
2008年汶川地震中一些中小学建筑倒塌，许多学生失去生命或受伤，尽管原因很多，但提高中小学校舍安全，是大家的共同心愿。地震后，我国对《防震减灾法》和建筑抗震设计规范进行了修订，明确规定对学校、医院等人员密集场所的建设工程，应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工，采取有效措施，增强抗震设防能力。党中央、国务院还作出开展中小学校舍安全工程检查的重大决策，从2009年开始，用三年时间，对地震重点监视防御区、7度以上高地震烈度区、洪涝灾害易发地区、山体滑坡和泥石流等地质灾害易发地区的各级各类城乡中小学存在安全隐患的校舍进行抗震加固、迁移避险，提高综合防灾能力。其他地区，按抗震加固、综合防灾的要求，集中重建整体出现险情的危房、改造加固局部出现险情的校舍，消除安全隐患。国内外过去虽有过许多抗震加固的成功例子，但还从没有一个国家、一个地区像我国这样，在各地开展如此广泛的针对中小学校舍的抗震鉴定与抗震加固。
基于医院建筑的特殊用途，有关规定对其抗震设防也提出了较高标准，要求城市的二、三级医院、每个乡一所设有外科手术室或急诊科的医院，要符合乙类抗震设防标准，以逐步形成覆盖城乡范围具有医疗卫生急救处理和防御设施的完整医疗保障系统。
今后在城市建设中，要始终重视与加强学校、医院建筑的抗震能力，这不仅是为了更好保护青少年，还因为学校和医院是分布在社区的公共建筑，这些公共设施在地震等灾害发生时，可以成为社区避震救灾的重要场所。
（四）抗震防灾要从预警速报做起
美国加州理工学院著名地震学家金森博雄曾经这样评价：“虽然地震预警系统仍处在探索阶段，但目前这是对将要发生的事情（地震）做出某种预测的唯一方法。”地震烈度速报和地震预警系统在日本已经得到成功运用，在减轻地震灾害，尤其是人员伤害中发挥了重要作用。
我国也是一个地震频发的国家，有越来越多的重要建筑、工程项目，如高速铁路、磁悬浮、地铁、核电站、大型化工企业、长大桥梁、超高层和其它重要建筑，也有许多抗震能力达不到要求的老旧房屋，因此，发展地震烈度速报和地震预警系统非常必要。据今年两会报道，地震烈度速报系统和地震预警系统建设等已列入中国地震局和其它有关部、委“十二五”科技发展计划；我国已有科研人员开展地震预警实验性研究并获得进展，福建、辽宁等地也在企业试点建立地震预警系统。在国家和地方政府的大力支持下，经过多学科的共同努力，我国地震预警技术将日臻完善，无论企业还是个人都会提高对地震预警的认知与接受程度，未来它在我国的应用会越来越广泛。
在建立地震烈度和地震预警系统的过程中，要重视城市灾害物联网的建设，使地震发生前、地震过程中、地震发生后都可通过该系统快速传递灾害信息，让当地政府和人民尽快采取正确的应对措施。
（五）抗震防灾要从防灾演练做起
地震和其它灾害的显著不同是灾害发生在整个城市或一个较大区域，受灾面积大，受灾人口多，建筑、交通、水、电、煤气、通讯等系统受影响严重。这种灾害一旦发生，政府的行政职能会受到很大影响，市民正常生活会被打乱，甚至社会秩序也会出现混乱。对此，必须要有正确的应急对策，要加强对市民的避震防灾教育演练，让更多人掌握一定的地震知识，提升避险意识，一旦有事，做到自己不乱，家中不乱，采取正确避震防灾措施，保证社会安定，度过地震难关。防灾演练的目的，是让参加者了解正确的应对措施，养成良好的灾害应对习惯，在关键时刻，可提高避险逃生机会。现在，对灾害应对的报道、宣传较多，群众的防灾理念也在提高，不足的是市民参与防灾演习不够。今后，要充分发挥社区的作用，深入开展地震防灾教育和避震防灾演练。
另外，要充分认识到像上海这样的特大城市，一旦发生地震灾害，不能完全指靠外援，要依靠自己的自修复能力应对突发地震灾害。这就要求我们制定完善的应急预案，除此而外，要抓好抗震抢险队伍的建设。抗震抢险，不单纯是力气活，它需要设备和抢险技术。因此，在建设地震专业抢险队伍、对城市消防和驻地部队进行必要的抗震防灾教育培训的同时，要注意对城市建设中的建筑施工队伍进行防灾教育与培训。城市建设队伍有大型设备和具备一定建筑知识的技术人员和施工队伍，如果平时对他们有所培训，又对他们震时的责任范围有所划分，一旦有事，这支队伍就可以“招之即来，来之能战”，很快投入抗震抢险之中。
参考文献：
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电气抗震设计篇6
Keywords: nuclear equipment, identification standards, test methods and procedures
中图分类号：TK-9 文献标识码：A 文章编号：
我国核级设备鉴定工作的发展概况
为切实贯彻和落实国家积极发展核电建设的方针，同时强调了要积极实现核电站的自主设计、设备的国产化能力，关键是核级设备的质量问题，我国自己应经具备了热老化试验台、辐照老化实验室、振动老化实验室以及机械老化实验室。另外，还建立了LOCA事故鉴定试验室，分别可以对核级设备进行LOCA前和LOCA后的鉴定分析。它是保证核电站安全稳定运行的必要条件。
核级设备鉴定的试验状况
（一）遵循的标准法规
首先需要进行鉴定的设备为安全相关的能动的机械设备（抗震类别为1I）；1E级的电气仪控设备，这些设备能够确保核电站中反应堆冷却剂系统压力边界的完整性；反应堆能够安全停堆；防止事故后产生的放射性后果。
1.抗震鉴定试验法规
GB13625—92也即《核电厂安全系统电气设备抗震鉴定》；HAF-J0053《核设备抗震鉴定试验指南》；IEEE-344《核电站1E级电气设备抗震鉴定导则》。
2.环境鉴定试验标准
GB12727—91《核电厂安全系统电气物项的质量鉴定》；RCC—E法国1E级电气设备设计标准；以及IEEE的相关标准等。目前，我国抗震鉴定试验设备包括：阀门、泵、风机、仪控电机柜、仪表变送器、核级开关、1E级温度计、电源、仪表管阀件等。
（二）鉴定试验室的状况
1.抗震试验台
我国振动试验台共有七台。具体分布为，见表1。
2.热老化实验室
中国核动力院小型振动台和北京强度环境研究所振动台，其中具体介绍一
下北京北京强度环境研究所振动台的性能参数，如表2所示。
3.LOCA事故试验装置
LOCA试验室根据压水堆核电站建造规范，针对反应堆安全壳内具有核安全等级要求的设备和材料，在实验室条件下，通过模拟核电站反应堆安全壳内反应堆失水事故工况，进行的抗老化功能性鉴定试验。LOCA事故环境实验装置由蒸汽供应系统、蒸汽存储罐、化学喷淋系统、冷却水系统、自控和仪表系统组成如图1所示。
NO.1系统：设计温度230℃；设计压力1.3 MPa；小室尺寸Φ1400×2800mm；容积为3.6m3；喷淋溶液PH=9.25，浓度为0.6%NaOH+1.5%H3Bo3；喷淋密度为28.5L/min㎡。
NO.2系统：设计温度200℃；设计压力1.0MPa；小室尺寸Φ600×1020mm；容积为0.3m3。
表1. 国内地震模拟振动台
表2. 北京强度环境研究所振动台性能参数
图1. LOCA环境试验模拟曲线
阶段1：样机在LOCA炉内就位，对LOCA炉进行升温，是炉内的温度达到50±10℃，压力保持在标准的大气条件容差范围内。
阶段2：在阶段1的温度和压力下保持至少24h。
阶段3：对LOCA炉施加第一个热冲击或称快速拉峰试验。在30s内使炉内的温度达到156℃，压力达到0.56MPa，持续12Min，同时满足图1中温度和压力的曲线变化。
阶段4：将LOCA炉与大气连通进行自然冷却，直至炉内温度达到50±10℃，压力降到标准的大气条件容差范围内。
阶段5：在阶段4 的温度和压力下保持24h。
阶段6：对LOCA炉施加第二次热冲击。30s内使炉内温度达到156℃，压力达到0.56MPa，持续96h，同时满足图1中温度和压力的曲线变化。
阶段7：模拟LOCA事故后的热工环境，对试验设备进行性能试验，即在事故期间热动力和化学条件下的性能试验结束后接着进行，使炉内温度达到100±5℃，压力达到0.2±0.050MPa，相对湿度大于80%，试验持续10d。
核级设备鉴定的方法和程序
（一）鉴定方法
设备鉴定是指确保设备经过一定的要求试验后能够投入运行并且满足相对应系统性能，保证系统工作的安全性与持久性的一种实验方法。
（二）鉴定程序
电气抗震设计篇7
绪论 在越来越频繁的自然灾害面前，电力设施保护的标准以前已经无法适应自然条件的变化。在这种情况下，有必要改变气候条件和自然灾害，普遍提高电网规划设计标准，增强电网抵御严重自然灾害的能力，保障社会的稳定和人民生活的基本需求。然而，如果只用一个统一的高标准建设所有项目，会导致投资大，经济性差。事实上，由于不同的因素，如地理位置，气候条件，能力需要来抵抗自然灾害不用严重性是不一样的。同时，输电线路工程中的区域是不一样的，在不同自然灾害面前，所要求的程度也不同。本文在坚持电网规划的前提下，设计标准化的概念基础上，依据常规的设计标准，对需要不同的功率传输的线路以及同回路中的不同位置的差异化的设计。
1 输变电工程设计中抗冰灾技术
目前我国覆冰发生频率越来越高[1]，覆冰灾害影响省份越来越多，覆冰灾害影响范围越来越大，线路覆冰已成为电网灾害第一位，不断造成越来越重的危害。发生线路覆冰会导致线路过载、导线舞动和冰闪等伤害。目前国内外电网主要实施的抗冰灾新材料与新技术有：使用ACCC碳纤维复合芯导线、高强度钢、AERO－Z导线、钢管塔、低居里点铁磁材料和融冰除冰先进技术及策略这几种。
在电网抗灾方面，应从节能、环保、降低成本、增加输送容量、提高电网安全运行等方面综合效益看，在输电线路改造以及电网抗冰灾设计中推广应用新型材料和新技术具有非常大的经济和社会效益。
本人建议抗冰设计时应综合考虑差异化抗冰设计、对冰区分类划分、选择避冰区域设计、输电线路及杆塔抗冰设计、绝缘子抗冰设计和作为融冰电源点的变电站设计这几类设计指导理念。
2 输变电工程设计中抗雷击技术
我国位于温带(部分属于亚热带气候)，所以有强烈的雷闪活动[2]。国内外统计表明，由于雷击输电线路引起的跳闸次数占故障跳闸次数的50%~70%，这给社会带来巨大的经济损失。
虽然雷电是不可避免的自然灾害，但是如果不断探索雷活动规律，分析线路雷害的发生的特点，在高压输电线路的防雷设计中，对各种因素进行综合分析，选择因地制宜的设计，降低事故发生率，提高供电可靠性是完全可能的。输变电工程设计中应考虑防雷差异化设计、避开雷区、合理选择避雷措施和慎用复合绝缘子这些科学合理的设计方法，优化设计理念，提高电力可靠性和电网经济运行。
3 输变电工程设计中抗风灾技术
近年来，随着电网的建设、各种灾害性天气条件的影响，发生的频率和强度导致架空输电线路舞动事故大大增加[3]，尤其是2000年后，我国几乎每年都有严重的舞动事故造成损失。在输电线路设计时应综合考虑对设计区域气象、地形资料的调查、划分完善的导线舞动区域、合理选择线路走向和路径、考虑差异化抗风灾设计以及对新技术、新材料的采用等各种设计指导思想。
4 输变电工程设计中抗地震技术
我国位于环太平洋和欧亚地震带之间，有广阔而分散的地震区域，地震频繁并且激烈，在世界上是在受影响最严重的国家之一。基本烈度6度以上的地震地区面积已经占60%以上的国土面积。
全国450个中型和大型城市中，位于地震区的占74.5%，位于基本烈度为7度及以上地区的有50%左右。5・12四川大地震，国家电网接受到超过120亿元人民币的经济损失，而其中超过106亿元人民币是属于四川省电力公司的。目前国际上输变电工程设计中主要使用消能减震装置、基础抗震和智能型抗震技术。
本人建议严格遵守抗震标准及差异化抗震设计、吸取国外先进抗震技术理念，积极实施变电站和输电塔的抗震设计，采用新型电力设施设备，提高电力传输的抗震可靠性。
5 输变电工程设计中抗污闪技术
随着输电线路以及变电站污染的加重，污闪事故发生频繁且波及面大，绝缘污闪事故仅次于雷击，是目前电网事故总数的次位，造成数倍于雷击事故的损失。
我国电网在向高电压电网发展，与此同时，系统的污闪问题变得越来越突出。污闪事故会造成大面积、长时间停电，往往给人民生活带来诸多不便，给国民经济造成严重经济损失[4]。因此，加强研究电网污闪和防污技术的推广对电网的安全生产和维护工作有着非常重要的意义。本人建议防污闪设计时考虑采用避污设备、调爬设备、在有条件的场合及新建线路，建议选择V型绝缘子串、合理采用防污绝缘子、可以在变电设备绝缘子表面加装硅橡胶伞裙和采用新型复合绝缘子等措施。
6 输变电工程设计中鸟害的防治
输电线路和变电站设备的鸟害对电网安全运行是一个严重的问题。近年来，随着输电线路和变电站数量的增加和生态环境的不断改善，鸟害所造成的事故也在不断上升，由此造成的损失也越来越大。
鸟害是影响架空线路稳定运行的主要威胁，其危害以处于雷闪活动与外力破坏之后。在输变电工程设计中可采用安装隔离、驱逐和引导设备设施的方式方法进行抗鸟害预防和防治，减少鸟害对电网的危害。
7输变电工程在线监测技术
污秽积累、缺陷发展、自然灾害等对输电线路的破坏大多具有各种前期征兆和一定的发展过程，设备的电气、物理和化学特性有少量的增量变化表现，收集相应的信息进行处理和综合分析，根据数值大小和其趋势的变化，可以预测设备可靠性和剩余寿命，以发现潜在的故障[5]，必要时可提供预警或报警信息，这就是所谓的在线监测技术。
动态方面，输电线路动态监测系统的建立可以有效地、安全地增加线路短期输电能力，增容能力用来满足紧急情况下的电力需要，符合供电部门提供优质供电、优质服务的要求。国外对此研究已经多年，有多个技术储备可以选择，有一些已经实用化，在未来输变电工程设计中应给予考虑。
结论 本文自始至终都贯穿了差异化这一设计理念。全文对于给电力系统带来巨大影响的诸如暴风雪、地震、台风、雷电、鸟害等自然灾害分章节进行了讨论。对输变电工程设计中可以采用的新材料及先进技术进行了深入细致的分析和可行性论证，根据新材料及先进技术的工程应用成果，在吸收国内外电网抗灾的成功经验和有效措施的基础之上，对输变电工程的抗灾设计提出了建议和意见。
最后，希望我国输变电工程设计人员在设计时积极采用有成功工程应用经验的抗灾新材料及成熟有效的新技术，通过有区别、有针对性的设计，从输变电工程的源头有效且经济地提高整个电网的抗灾能力。希望本文能对设计人员的抗灾设计工作给予启迪与指导。
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电气抗震设计篇8
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。
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电气抗震设计篇9
一、安全医院的概念
世界卫生组织和泛美卫生组织对安全医院的定义是：“在自然灾害发生期间和紧接着的阶段依然能够在自身的基础设施之上提供服务并全面运转的医疗机构”。总的说来，在应急救援系统中各级医院设施要在发生各类突发事件中，有备无患；医院的建筑结构与各系统能在第一时间响应，投入紧急救援；工作人员应训练有素，具备从容应对的能力，能及时发挥救死扶伤的关键作用。
在减灾行动中，医院由于其本身具有提供事关生命的功能服务特点，他们高水平的到位率以及他们在发生灾害情况下所承担的角色，对医院的安全性规划与设计提出相应的高要求。
重大灾害的应急救援具有很强的时间概念，即所谓急救的黄金时间。例如，美国马里兰州急救系统将灾难急救分为三个阶段，提出三阶段时间概念。
第一阶段，灾难发生后6h以内；第二阶段，灾难发生后6h～48h；第三阶段，灾难发生后48h以上。
因此在发生突发事件形成灾害的情况下，医院需要具有较高的抗风险能力并在最短时间内以最快速度投入救灾抗险的行动之中。
二、安全医院的内容
在发生各种突发事件时引发的公共卫生事件需要医院做出应急反应，及时开展医疗救治。在现代社会中这种医疗救治需要多专业、多学科、多部门全面协作，是一项系统化的协同配合过程，其内容也包括多个方面，有信息系统安全、结构安全、非结构系统安全、生物安全与环境安全，这几个方面都相互影响，规划设计处理得当它们之间可以互相支撑，处理不当有可能相互牵扯影响功能发挥。
安全医院研究包括医院设计的全过程，既包括传统的安全概念范围作安全防范，如医疗设施内消防安全、患者安全等，也包括非传统安全的防范，例如：自然灾害、工业交通事故、传染病、恶意暴力攻击等。涵盖环境安全、建筑安全、结构安全、给排水安全、电气安全、信息安全、医疗气体安全、射线防护、施工安全等各个方面。
下面就我们近年承担的“国内综合医院的安全性设计与研究”课题，针对有关地震安全的内容进行简述。
三、 医院建筑的结构和非结构安全
针对地震灾害发生时的风险分析，需要将医院建筑中的结构系统与非结构系统加以分析，分别采取措施予以防范。
医院建筑的安全设计涉及面非常广，结构系统部分通常由结构工程师通过计算分析进行设计，而非结构部分，则由建筑师、机电工程师或室内设计师设计确定，由结构工程师协助核算，有些设备则由使用者自行购置安放。
结构部分：房屋中承受重力荷载、地震荷载、风荷载、雨荷载以及其他类型荷载的部分；梁、板、柱、桁架、支撑承重墙（承受房屋重量和（或）侧力的墙体）；基础（如筏式基础、独立基础和桩基础）等。
非结构部分：房屋中结构部分以外的其他各个部分，以及房屋内部的陈设；隔断墙、墙体饰面、天棚（吊顶）、门窗灯具等各种陈设；计算机、空调机、电视机等各种电器设备和办公用设备；公用系统各类管线以及系统设备，如锅炉、压力容器、变压器、发电机、中央空调机组、换热器、水泵、医疗气体机组等。
（一）医院建筑的结构安全
与其他公共建筑的结构安全性要求相类似，建筑结构的安全设计需要依照我国的相应规范执行。
采用不规则的平面与体型的建筑，将可能在地震力的作用下发生偏转与扭曲，对建筑物造成不利影响而引起破坏。因此，在平面与体型规划与设计中应尽量选择规则平面，采用简洁体型并使其刚度均匀，不发生突变以避免在发生地震时产生破坏（图1、表1）。
至今为止，建筑抗震设计仍然只由结构专业工程师负责，而实际上对于单体建筑抗震设计而言，建筑师与结构工程师应当共同承担责任，在房屋体型的确定与非结构设计方面，建筑师负有更为重要的责任。
医院建筑由于其功能的特殊要求，需要具备有较大的改造灵活性。在近期的医院建设中已较少采用砖混结构（小规模的单层、二层乡镇医疗设施除外），多数采用钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土框架剪力墙结构。近年来也陆续出现一些采用钢结构的医院建筑，如北京医院新建的病房楼工程、北京人民医院新病房楼等。
为了缓解地震力对医院建筑的冲击，在日本、美国等多地震国家出现了一批采用减震垫设计的医院建筑。与传统隔震技术相比，新型橡胶垫隔震技术对保护建筑物结构与非结构系统、保护建筑安全发挥良好性能。
我国采用减震垫技术的医院实例，如北京301医院的9051工程，该工程病房楼采用国产减震垫，已建成并投入使用，成为我国首座采用此技术的医院（图2）。
（二）医院建筑的非结构体系安全
建筑的非结构部分可以分为两类。一类是对侧位移敏感的非结构部件，如天棚、高的隔墙、竖向管道、建筑的饰面。由于他们与房屋建筑的结构有多种连接，所以它们随着房屋整体变形而变形，其破坏取决于房屋的层间位移。另一类是对加速度敏感的非结构部件，包括机械和电气非结构构件、锅炉、压力容器、变压器、发电机、空调机组等。办公室的分隔墙、重的家具、贮架、书架，通常置于楼地面上或与楼地面连接。
1.医院建筑的非结构构件
隔墙、女儿墙和突出构件、围护墙、玻璃窗、幕墙、楼梯、灯具等。
公用设施，如电气照明系统、供水排水系统、采暖空调系统、医疗气体系统、计算机通风、IT系统、电梯等。
以上设备的损毁有可能造成人员伤亡，建筑中断，造成财产损失，在以往历史经验教训中，非结构修复费用约为房屋总修复费用的40%～70%，必须予以重视。
例如，1994年美国北岭地震时只有2%的房屋遭到严重破坏，损失约20亿美元，但直接间接经济损失却高达440亿美元。
2.医院中关键医疗装备的安全
除了上述与维持建筑物正常运营的结构与非结构构件之外，医院中的一些重要医疗装备也是医院持续发挥生命维持与救治所必不可少的。为此需要了解哪些是紧急情况下医院需要展开进行的主要医疗活动，来确定关键医疗装备重要性的顺序。
表2是1996年墨西哥国际医疗设施减灾会议中由R.Boroschek等人提出的。
对于发生抗灾救治所涉及的功能活动科室必要时需要临时调整一些门诊、办公室甚至会议室、入口厅等作为紧急救治使用。
根据以上可以大致了解医疗中需要重点防范震害的关键医疗设备的先后顺序。
对建筑非结构体系的抗震设防，2010年新版《建筑设计规范》分别在13.3建筑非结构构件的基本抗震措施以及13.4建筑附属机电设备支架的基本抗震措施中做出了规定。
参照美国统一建筑规范UBC的规范，在13.4条文中列出以下几种情况下可不考虑抗震设防要求。
① 重力不起过1.8KN的设备；
② 内径小于2.5mm的燃气管道和内径小于60mm的电气配置；
③ 矩形截面面积小于0.38O和圆形直径小于0.70m的风管；
④ 吊杆计算长度不超过300mm的吊杆悬挂管道。
对照医院的实际情况进行分析：
① 医院中有许多大型医疗设备整体或分件组装，单体或部件重量小于1.8KN，例如以上设备仪器有的虽然整体或部件重量小于1.8KN但在应急救援中，需要及时投入使用，不能中断，有必要采取抗震措施以保证维持其基本正常运行。
还有些大型高端医疗设备，如受损代价昂贵，建议在布局以及综合考虑隔震装置，减少震害造成损失。包括如直线加速器，γ刀，电子显微镜等等。
② 医院内配置有医疗气体系统管道，包括氧气、吸引在手术区域，还有氦气、笑气、二氧化碳等，这些医疗气体系统用于支持开展手术、急诊抢救以及重症监护，各类管道内径大多数小于25mm，但作为生命支持系统的一部份，受到损毁将严重影响医院救治功能。
③ 医院中的风管尤其是生物洁净区域的风管，面积或圆形截面小于规范规定，但这些部门的生物洁净空调是保证维持医疗抢救、施展外科手术、手术生物安全环境的需要，受到损毁将影响手术的正常开展。
④ 医院建筑中，各类工程管网类别较多，医疗功能部门密集的医院科室部门层高要求门诊、住院部门高度高、管网密集，以吊杆悬挂管道的吊杆长度往往超过300mm，如不设防将构成地震时对上述各个系统安全的威胁。
根据以上分析，医疗设施特别是综合性大型医院、三级医院因为具有抗灾救灾功能，在《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008已列入防灾救灾建筑类别，对于其所配置重要医疗设备、仪器以及工程管网建议分别采用抗震防震技术措施，减少发生意外灾害时的潜在破坏风险，提高其安全性。
一些抗震防震的构造做法，见图3～图6。
电气抗震设计篇10
地震灾害对油气管道长输产生了较多负面影响，主要通过传播地震波效应、地面变形、次生灾害等形式展现。长输油气管道在地震波作用下会形成显著的变形，在土壤丧失连续与整体属性的状况下令管道受到相应的负面影响，形成弯曲变形、甚至出现裂缝或腐蚀现象。在地震灾害作用下还会引发地面的永久变形，令其在断层作用影响下发生位移、开裂、甚至是坍塌现象。而长输油气管道在这样一种强大影响作用力下很难承受，因而发生了破裂现象，会导致大面积的不良泄露事故，影响油气管道长输的健康、持续服务，还会在内部管道形成折皱、甚至发生切断，中断供输运行，造成较严重的经济损失。地震灾害的滑坡现象会对油气长输管道产生显著影响，可令架空管道不良摧毁，形成的破坏无遗是巨大的。而地震带来的火灾、泥石流、洪水等次生灾害也会破坏长输油气管道，令其穿越河道部位被不良拉断、摧毁，形成强大的威胁与破坏。
2、油气管道长输抗震问题研究
2、1应对地震灾害的结构力学研究
油气管道长输运行阶段中其各个场站的计量、布设设施、配管连接、控制阀室等属于较为重要且相对薄弱的环节。因此应依据抗震设计相关要求标准研究应变计算的科学公式，选择良好的配管措施，充分研究结构力学动态问题，并制定行之有效的抗震措施。在实践设计阶段中应充分探究地震作用于长输油气管道的附加应力，逐步令相关规范涉及油气长输配管，进而为规范标准制定实施创设良好的基础条件。
2、2油气管道长输运行中机电设备综合抗震性能认证研究
为优化抗震性能，应对油气管道长输运行的各项主体机电设备的综合抗震性能、相应资质展开认证研究，明确认证操作规程、体制，进行采购把关，依据抗震分类方式，进行长输油气管道仪表设备、仪器、系统的重要性、安全性划分，并科学明确管理认证要求、具体核查标准。实践认证阶段中应明确地震设计具体数据与反应谱，应用试验法、综合数学计算验证法辅助认证研究，符合相关认证标准后方可大范围的引进，令其发挥良好的供输效能，确保油气管道长输的可靠、安全与高效运行。
2、3油气管道长输观测地震体系探究
为明确地震作用、展开观测控制，应在油气管道长输运行泵站中配备必要的计算机系统与记录运动设备，完善构建油气管道长输监测地震体系，进而在为相关地震部门搜集价值化资料数据的同时，实现管道长输运行的科学监测控制。同时，可为控制室供给必要的地震沿线各类动态变化数据，进而准确对油气长输管道中有可能产生破坏的环节进行细化判定，预测峰值标准，绘制分布图，引导抢修工程队伍尽早发现地震破坏部位，降低搜检时间，并实现对管道控制程序的快速启停，确保油气管道长输运行的有效、科学与安全。在油气管道长输场站之中合理布设观测地震体系，依据相关抗震设计标准，可科学形成良好的监测地震危害工作模式，有利于我国油气管道长输事业全面开展抗震管理，提升体系综合安全性能。
2、4土体液化、管道抗震综合研究
地震灾害发生时，土体液化会对油气管道长输造成大面积的破坏影响，因此应科学对其综合影响危害展开研究。为确保工程成本造价的合理，应力求研发液化判断的简单易行，与建筑抗液化思路应有所区别。长输油气管道在经过具有逆冲活动的地质断层时，应对其应变力展开研究，明确引发管道折皱的具体土壤状况、厚径比，形成其变形的各类条件，并制定有效的预防保护措施。另外，当油气管道长输跨越非逆冲地质断层，也应对其具体的抗震手段展开深入研究、设计，可将断层位移低于零点六米的部位应用管沟扩深，扩宽，填入沙土进行良好埋设处理，实施有效保护。而在其位移高于零点六米断层，则可进行地面敷设处理。通过有效的识别断层，科学处置，令其提升综合抗震性能。还可将油气管道长输合理设计为有利于应变的弯曲形式，抵御地震不良作用影响。地震引发的断层活动较难准确判断，因此对于油气管道长输运行中埋入地下的管道不应一味的进行计算预测，应通过有效的抗震防护措施提升管道长输综合抗震性能，营造良好的抗震效果。
3、 结语
总之，油气管道长输运行服务阶段中，抗震灾害对其产生了严重的破坏影响，倘若处置不当必然会引发大面积的经济损失、安全事故。因此，面对地震灾害的难以预测性，我们只有依据油气管道长输综合运行服务特征，展开抗震问题的综合研究、深入分析。总结抗震处置经验，进行抗震性能认证研究、结构力学研究，进行油气长输管道观测地震体系的科学构建，才能优化抗震效果，提升油气管道长输的安全运行效能，进而创设显著的经济效益与社会效益。
电气抗震设计篇11
一、土建工程主建筑结构的抗震技术
对于土建工程而言，由于主建筑结构的安全性与耐久性设计是尤为重要的。因此，这涉及到主建筑结构抗震问题。要确保土建工程中主建筑结构的良好抗震性能，为此要做好以下几方面的工作：
1.选址的科学性。建筑物的抗震能力与场地条件有密切的关系，场地条件包括地质构造，地基土质和地形，对建筑物震害有着明显的影响，变电站建筑物如建在地震断裂带及其附近，地震时最易倒塌，因此，选址时应避开地震带。
2.结构选型。应根据建筑物的基本条件来决定，合理的结构选型，可加强结构的整体刚度。同时，增强结构构造连接，是减轻地震灾害，提高抗震能力的前提条件。结构选型应有明确的计算简图和合理的传力途径，结构内力分析应符合建筑物的实际情况，结构体系应有多道防线，应具有必要的强度和良好的变形能力，避免因部分构件失效而导致整个结构的破坏。
3.施工组织技术。在正确选择站址和地基基础按抗震设计的基础上，施工质量成为结构抗震的重要环节。目前施工质量存在问题是多方面的，有的施工单位抗震意识缺乏，对工程质量要求不严，设计意图不能落实，不按规程施工，偷工减料，给工程质量带来隐患，因此需要加强施工监督机制，完善施工质量体系，提高施工队伍的素质和质量意识。
二、土建工程的地基处理技术
对于变电站土建工程而言，地基处理技术尤为重要，因为基础打得牢固与否，处理是否科学合理，直接影响到后期的其他变电站工程建设。而土建工程的地基处理，主要包括以下三方面：
1.建筑基础的处理。在设计前一般会对整个站址进行地质勘察，设计过程中要选择其适合的基础形式。变电站的建筑物基础形式有两种：即独立基础和条形基础。在施工过程中，如果出现基坑（槽）挖至设计标高明地的问题，就要对基底土质采取触探实验的处理措施，如果实验结果显示地基承载力达到设计要求时，则可进入下一道工序。若实验结果显示地基承载力达不到设计要求时就要采取相关处理措施：①片石垫层：若出现的情况是该处基础填土区域填土不深时，可用M10水泥砂浆和片石砌筑至设计标高，且开挖至符合设计要求的持力层；②扩大基础的底面积处理方法，此处理方法是针对当地基承载力与设计要求相关不大时的情况；③挤密桩处理技术，该法是针对于基础部处于软弱土层且无法判断该土层厚度时的情况。
2.围墙基础的处理技术。围墙分布在变电站的四周，挖土区的围墙基础一般不会出现什么问题，如果填土区填土厚度不大时，设计时围墙可砌在挡土墙上，这样可节约用地。情况相反时，即填土厚度较大时，这对挡土墙设计和工艺要求，却相对要高，无疑这会增大工程造价。建议设计时采用自然放坡的处理形式，在坡底砌筑不高的挡土墙，一般不宜砌在挡土墙上，这是为了整个围墙的美学效果考虑，处理方法可砌在填土区域，可用桩基础或地基梁。
3.变压器等基础的处理技术。变压器、构支架基础都属于独立基础，不同的是其上部的设备和管线都是相连的，据此，设计处理时有必要将其沉降控制在允许范围内，其沉降控制范围要根据规范要求进行调控。如果出现基础不良地基，建议采取片石垫层或其它有效的处理技术；而如果出现大部分构支架基础处理较深的填土无时，建议用桩基础处理技术。
三、土建设计中的防火防噪技术
建筑防火防噪问题，也是变电站土建工程建设需考虑的重点内容。为此也需要采取相应的技术措施与方法：
1.土建设计中的防火。就变电站建筑物而言，国家电力防火规范规定最低耐火等级为二级，火灾危险性类别主控制室和继电器室为戊类，配电室为丙或丁类；建筑物的屋面应采用非燃烧体。主控制室、继电器室、微波载波机房的墙面可采用较高等级的难然烧材料及自熄型饰面材料，隔墙、顶棚宜采用非燃烧材料。同时，建筑物安全疏散出口数量设置、防火门等级要求及其开启方向等方面的设计均应满足规范要求，且在建筑物内还需配置一定数量的消防器材。变电站的火灾事故绝大部分是由电气设备特别是带油设备所引起的，这类火灾用水扑救的作用不大。电缆是容易燃烧引起火灾的物体，在站内其分布较广，采用固定灭火设施来应对由电缆起火引起的火灾不太经济，也不现实。所以，电缆消防应采用的主要措施是分隔及阻燃。变压器是变电站内最重要的设备，防火要求更高，应在设计中加以重视。国家规范规定，主变压器对主要生产建筑物及屋外配电装置最小防火安全距离要求不得小于10m。设计人员在设计过程中要严格检查主变压器之间、主变压器与其他充油设备以及主变压器与建筑物之间的距离，当防火净距小于规范要求时，就应在设置防火隔墙，同时防火墙的耐火极限需达到《火力发电厂与变电所设计防火规范》规定的具体时限。
2.土建设计中的防噪。变电站内的电气设备在运行过程中会产生较大的噪音，会影响附近居民的生活。在变电站土建设计时要考虑到这一点，合理地规划布局，优化通风设计，减少噪声污染。因此，变电站选址时，在满足供电规划的前提下，可首先考虑把变电站建在背景噪声比较大、或对噪声可以起到缓冲作用的区域；其次是优化变电站的通风设计，在进风口设置消音设备，降低噪声污染。
综上所述，变电站土建工程建设是电气安装工程的前提与基础，其建设质量直接影响到变电站的正常运行与维护。因此，对土建工程的建设过程对工程容不得半点马虎，在施工过程中必须对各关键技术加以严格的控制，进而提高工程建设质量，从而实现保证电网建设的高效和安全。
参考文献：
电气抗震设计篇12
Key words: high-rise building; design; analysis
中国分类号：TU-9文献标识码：A 文章标号：2095-2104（2012）03-0001-02
前言：
城市空间是人类生产和生活所需要的重要因素，它为居民提供各种活动的可能。在当今社会经济高速发达的前提下，城市发展也不断的快速、科学、高效化，随着科学技术的发展，尤其是高科技建筑材料的出现，城市建筑高度不断在刷新，同时由于城市空间及建筑土地等条件的限制，高层建筑就成了实用性较强的综合性建筑。那么，如何使高层建筑的功能性、安全性发挥到最大化，同时又能与周边环境完美融合就成了设计师们最大的问题。下面，我就结合高层建筑的设计需要从几个方面进行浅述。
一、高层建筑的基础设计
所谓高层建筑，就是指超过一定高度和层数的多层建筑。我国自1982年起规定超过10层的住宅建筑和超过28米高的其他民用建筑为高层建筑。其结构以钢结构和钢筋混凝土结构为主，对钢材的强度及钢筋混凝土的标号、比例都有严格的要求。
高层建筑的基础设计包括地基（桩）、建筑主体、运载通行（含水电暖使用、通风等设备设施）设计。
1、地基设计。在高层建筑的地基设计中，要根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑，选择经济合理的基础型式。常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。
2、高层建筑的主体结构设计
高层建筑的主体结构可分为框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、筒体体系。下面详细介绍一下各体系的特点。
框架结构体系是由梁、柱构件通过接点连接组成的结构，是多层房屋的主要结构形式，也是高层建筑的基本结构单元。它的优点是建筑平面布置灵活，可形成较大空间；缺点是属于柔性结构，抗水平荷载及抗震性较差。
剪力墙结构体系是利用建筑物的外墙和内墙作为承重骨架构成的剪力墙结构体系，这种体系侧向刚性强，可承受较大的侧向水平方向的荷载，缺点是主体被分割成小的封闭空间。
框架-剪力墙结构体系平面布置灵活，又能较好的承受水平荷载，且抗震性能较好。
筒体体系是指由一个或几个筒体作为承重结构的高层建筑结构体系，又可分为筒中筒结构体系和多筒体系。它的整个筒体就像一个固定于基础上的封闭的空心悬臂梁，不仅可以抵抗很大的弯矩，也可以抵消扭矩，是非常有效的抗测力体系，同时这种体系结构布置灵活，单位面积结构耗材少。上海金茂大厦、迪拜塔等建筑就是典型的筒体体系。
运载通行设计
⑴高层建筑的运载通行主要依赖于电梯，同时辅以步梯，同时根据建筑用途不同还可以设置货运电梯。在大楼电梯规划中须考虑如下因素：①大楼的种类及用途。②电梯服务楼层数量。③楼层高度及电梯的行程。④入口楼层。⑤每层人数。
一般建筑物层数超过25层时，电梯宜采用垂直分区设置。目前形式主要有： ①奇偶层停站。②高中低分区。③单双层双轿厢。④高空转换大堂。总之，电梯的设计要考虑到实用性、舒适化、人性化和节能化。
⑵水电气暖设施的设计。设计供暖和给水排水系统时，必须考虑因建筑高度增大的压力，保证管道、炉片具有耐压能力；在供暖、通风中考虑因高处风力增大而增加的空气渗透和中合面以上、以下的热压变化对于散热量计算的重要影响；用电方面要考虑由于增加了电梯、水箱供水和消防动力用电，对电气设计的区域配电和干线、支线布置提出的要求。
高层建筑的安全设计
高层建筑作为一个封闭的区域，如何保证安全运行是历年来各设计师殚思竭虑进行研究的。高层建筑的安全包括消防安全管理、防雷电安全管理、防强风安全管理及防震安全管理等内容。
（一）消防安全是高层建筑的软肋，我们看过了太多的悲惨案例。因此在高层建筑中要设计科学、高效的消防设施杜绝惨案的发生。
建筑中火灾自动报警系统的设计必须遵循国家有关方针、 政策、 规范和公安消防部门的有关法规，针对保护对象的特点，做到安全可靠、 技术先进、 经济合理、 使用方便。首先要明确建筑本身的建筑和功能特点，了解与火灾报警系统工程设计有关的相关专业的硬件设施，尤其是设备通风、 给排水专业对于电气专业的设计要求，然后根据有关规范确定消防报警系统的总体结构形式。如设置火灾自动报警器、光烟感应喷淋系统、应急逃生通道、消防栓、避难层、电源、天燃气总控室。同时要间隔一段距离就要设置防火墙或闸门。
（二）高层建筑抗震措施
在对结构的抗震设计中，除要考虑概念设计、结构抗震验算外，历次地震后人们在限制建筑高度，提高结构延性（限制结构类型和结构材料使用）等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前，在抗震设计中，从概念设计，抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震（结构延性）结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施（隔震措施，消能减震措施）来减震，即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且，强柱弱梁，强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
高层建筑的防强风设计
在现代高层建筑平面常用的几种形式中,方形、圆形、矩形及三角形4种形式的选择与高层建筑能耗之间存在着一定的关系。高层建筑中,交通核心的位置决定建筑室内空间的安排,不同的平面布置对夏热冬冷地区建筑的室内风环境带来不同的影响,交通核心筒的布置包括四种模式,分别布置在建筑北向、东西向或靠面几何中心,不同的位置产生的风环境效果是不同的。核心交通布置在北向有利于冬季室内热量的稳定,夏季也同样降低了纵向穿堂风的通过;布置在东西向对建筑抵抗室外热辐射造成的室内温度的上升具有一定的积极意义;但在冬季,南北向的开敞贯通增加了室内热量的散失,使室内空间额外能耗增加;核心筒及附属空间布置在建筑的几何中央时,南北空间划分及中部走廊的相隔阻碍了气流的串通,对建筑的通风最不利。
高层建筑的防雷电设计
雷击引起的上万伏的过电压（过电流）及极强的交变电磁场是损坏楼内弱电设备的主要原因，雷电入侵楼内设备的途径有供电线路引入雷电，通信控制线路引入雷电，地电位反击、雷电电磁场。。因此，为了使高层建筑内各设施能正常运作以及保障大楼内人员的安全，防止雷击而带惨重损失，有必要对大楼进行综合雷电防护措施，除了要安装良好的避雷针、避雷带，还必须在电源系统、信号系统进行可靠、有效的雷电防护工作，并具备可靠的接地装置。
三、高层建筑与环境的关系
高层建筑对其所在的城市街区具有很大的影响。仅以它的人口和规模，就对城市街区的行人及街景本身都具有明显的重要性。将这些可以归纳于高层建筑的环境关系，它有效的成为城市设计方面的主题。在这方面高层建筑的发展将由规划者通过规划来加以控制。一座高层建筑设计首先要与城市达成协议，就是那里的现状：既与周边环境相融合，又相辅相成，形成一个独立的自然建筑群，而不会给人以压抑、突兀的感觉。
结束语：在目前能源短缺的国情下，对高层建筑系统不断开发、研究并追求最优化、最节约能耗、最安全的设计方案是相当有意义的。特别是对商业比较发达而能源来源有限的城市，通过合理设计，更能为城市的商业繁荣提供更好条件，为经济发展和人文发展奠定基础。
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电气抗震设计篇13
中图分类号：U452.2+8 文献标识码：A 文章编号：
一、抗震设防目标
非结构的抗震设计所涉及的设计领域较多，一般由相应的建筑设计、室内装修设计、建筑设备专业等有关工种的设计人员分别完成。目前已有玻璃幕墙、电梯等的设计规程，一些相关专业的设计标准也将陆续编制和。因此，在建筑抗震设计规范中，主要规定了主体结构体系设计中与非结构有关的要求。
非结构构件的抗震设防目标，要与主体结构体系的三水准设防目标相协调，容许非结构构件的损坏程度略大于主体结构，但不得危及生命。其抗震设防分类，各国的抗震规范、标准有不同的规定，我国新规范将采用不同的计算系数和抗震措施来表征，把非结构构件的抗震设防要求，大致分为高、中、低三个层次：
高要求时，外观可能损坏而不影响使用功能和防火能力，安全玻璃可能裂缝；
中等要求时，使用功能基本正常或可很快恢复，耐火时间减少1／4，强化玻璃破碎，其它玻璃无下落；
一般要求，多数构件基本处于原位，但系统可能损坏，需修理才能恢复功能，耐火时间明显降低，容许玻璃破碎下落。
二、基本计算要求
世界各国的抗震规范、规定中，有60％规定了要对非结构的地震作用进行计算，而仅有28％对非结构的构造做出规定。
我国现行抗震规范（GB50011-2010）主要对出屋面女儿墙、长悬臂附属构件（雨棚等）的抗震计算做了规定。新规范明确结构体系计算时如何计入非结构的影响，以及非结构构件地震作用的基本计算方法。
1．非结构对结构整体计算的影响
在结构体系抗震计算时，与非结构有关的规定是：
1）结构体系计算地震作用时，应计入支承于结构构件的建筑构件和建筑附属机电设备的重力。
2）对柔性连接的建筑构件，可不计入其刚度对结构体系的影响；对嵌入抗侧力构件平面内的刚性建筑构件，可采用周期调整系数等简化方法计入其刚度影响；当有专门的构造措施时，尚可按规定计入其抗震承载力。
3）对需要采用楼面谱计算的建筑附属机电设备，应采用合适的简化计算模型计入设备与结构体系的相互作用。
4）支承非结构构件的部位，应计入非结构构件地震作用效应所产生的附加作用。
2．非结构自身计算要求
对于非结构自身设计时，有关的计算规定是：
1）非结构构件自身的地震力应施加于其重心，水平地震力应沿任一水平方向。
2）非结构构件自身重力产生的地震作用，一般只考虑水平方向，采用等效侧力法；当建筑附属设备（含支架）的体系自振周期大于0．1s，且其重力超过所在楼层重力的1％，或建筑附属设备的重力超过所在楼层重力的10％时，如巨大的高位水箱、出屋面的大型塔架等，则采用楼面反应谱方法。
3）非结构构件的地震作用，除了自身质量产生的惯性力外，还有地震时支座间相对位移产生的附加作用，二者需同时组合计算。
3．关于等效侧力法计算
当采用等效侧力法时，非结构的水平地震作用标准值按下列公式计算：
F＝γηζ1ζ2αmaxG
式中F ─沿最不利方向施加于非结构构件重心处的水平地震作用标准值；
γ─非结构构件功能系数，取决于建筑抗震设防类别和使用要求，由相关标准根据建筑设防类别和使用要求等确定；一般分为1.4、1.0、0.6三档；
η─非结构构件类别系数，取决于构件材料性能等因素，由相关标准根据构件材料性能等因素确定；一般0.6~1.2范围内取值；
ζ1─状态系数；对预制建筑构件、悬臂类构件、支承点低于质心的任何设备和柔性体系宜取2.0，其余情况可取1.0；
ζ2─位置系数，建筑的顶点宜取2.0，底部宜取1.0，沿高度线性分布；对新规范要求采用时程分析法补充计算的结构，应按其计算结果调整；
αmax─地震影响系数最大值；可按多遇地震的规定采用；
G ─非结构构件的重力，应包括运行时有关的人员、容器和管道中的介质及储物柜中物品的重力。
4．关于楼面谱计算
“楼面谱”对应于结构设计所用“地面反应措”，即反映支承非结构构件的结构自身动力特性、非结构构件所在楼层位置，以及结构和非结构阻尼特性对地面地震运动的放大作用。当采用楼面反应谱法时，非结构通常采用单质点模型，其水平地震作用标准值按下列公式计算：
F＝γηβsG
式中βs─非结构构件的楼面反应谱值，取决于设防烈度、场地条件、非结构构件与结构体系之间的周期比、质量比和阻尼，以及非结构构件在结构的支承位置、数量和连接性质。
对支座间有相对位移的非结构构件则采用多支点体系，按专门方法计算。
5．非结构构件地震作用效应组合
非结构构件的地震作用效应(包括自身重力产生的效应和支座相对位移产生的效应)和其它荷载效应的基本组合，一般应按结构构件的规定计算；幕墙需计算地震作用效应与风荷载效应的组合；容器类尚应计及设备运转时的温度、工作压力等产生的作用效应。
非结构构件抗震验算时，摩擦力不得作为抵抗地震作用的抗力；承载力抗震调整系数，连接件可采用1.0，其余可按相关标准的规定采用。
三、建筑非结构构件的基本抗震措施
新规范对建筑非结构构件的布置和选型做了基本规定，并将89规范各章中有关建筑非结构构件的构造要求汇总在一起，包括：
1．结构体系中，设置连接建筑构件的预埋件、锚固件的部位，应采取加强措施，以承受建筑构件传给结构体系的地震作用。
2．非承重墙体的材料、选型和布置，应根据设防烈度、房屋高度、建筑体型、结构层间变形、墙体抗侧力性能的利用等因素，经综合分析后确定。应优先采用轻质墙体材料，刚性非承重墙体的布置，应避免使结构形成刚度和强度分布上的突变。
3．墙体与结构体系应有可靠的拉结，应能适应不同方向的层间位移；8、9度时应有满足层间变位的变形能力或转动能力。
4楼梯间和公共建筑的人流通道，其墙体的饰面材料要有限制，避免地震时塌落堵塞通道。天然的或人造的石料和石板，仅当嵌砌于墙体或用钢锚件固定于墙体，才可作为外墙体的饰面。
5．砌体墙（包括砌体结构的后砌隔墙。框架结构中的砌体填充墙、单层钢筋混凝土柱厂房的砌体围护墙和隔墙、多层钢结构房屋的砌体隔墙等）应采取措施（如柔性连接等）减少对结构体系的不利影响，并按要求设置拉结筋、水平系梁、圈梁、构造柱等加强自身的稳定性和与结构体系的可靠拉结。
6．玻璃幕墙、预制墙板等的抗震构造，应符合专门的规定。
四、建筑附属机电设备支架的基本抗震措施
附属于建筑的机电设备和设施与结构体系的连接构件和部件，在地震时造成破坏的原因主要是：①电梯配重脱离导轨；②支架间相对位移导致管道接头损坏；③后浇基础与主体结构连接不牢或固定螺栓强度不足造成设备移位或从支架上脱落；④悬挂构件强度不足导致电气灯具坠落；⑤不必要的隔振装置，加大了设备的振动或发生共振，反而降低了抗震性能等。
