6.2【 设计方法
】
》
6.2.1~6】.2.3 电【气,设施的结构形式不同!其动力特性不同动】力反应也就不—同根据?震害调查《及破坏几《率研究对不同电气】设施规定了不同设】计方法其《中静力法、》底部剪?力法和振型分—解反应谱法是基本方!法时程分析法作为补!充方法对于特别【不规则或有》特殊要求《。的电气设《备才被要求采—用所:谓“补充”主要指对!结构的底部》剪力、最大位移【等进行?比较当时程分析【法大于振型分—解反应谱法时相关】。部位:的构造或设》计应做相应的调整】
— 当采用【振,型分解反《应谱法?进行抗震《。分析时除可按照第5!。 章有关要求进行】计算外也可采用如下!的计算方法:
【
?
(1】)求出结《构,。的固:有频率及《振型
《
?
, (2) 】。求出振?型的个数应满足X】。、Y、Z三个—方向的地震载荷【。参与质量大于90】%的:。要求每阶振》。型,{φj}应关于质】量[:M,]归一{φj}T[!。M]{φj》}=1
—
《 (3) 对每!阶振型{φj} 】根据对应《的固有频《率fj?和阻尼从地》震影响系数曲线【(条文图5. 【O. 5)求出其】。地震动力《放大系数《βj=αj/设计基!本,地,震加速度《a0
《
?
, (4) 求!出第j阶振型D方向!地震反应位移{【uj}D:
【
】
式中a0设计】基本:地震:加速度(ms-【。2 );《
《
{【φj}T《第j阶?。振型的转《置;
《
》 ?[M:]结构?。有限元?质量矩阵(kg);!。
》
, {E}【单,位地震矢量地—震方向对应》的线位移自由—度对应行《上的值为1其—余行上的《值为:0,
》
(—。5): 将所有振型D方向!地震反应位移—用平方?和的平方根叠—加
—。
—。
式中: i—。结构位移矢量的第】。i个分量
】
—(6) 将水平(】X或Y?) 与竖直Z 【方向地震反应位【移用:平,方和的平方》根组合:
—
《
式中:!D指X和Z或Y【和Z
?
【 (7) 应力】计算
【
? 用第j阶振型】在D 方向的地震反!应位:。移{u?j}D求《。出对应?的应为? 其中N为》某个结点 》K为某个应力—分量用平方》和的平方根叠—加所有振型的应【力:
—
—。
—最后将水平(X 或!Y) ?与竖直Z 方向的】地震应?力用平方和的平方根!组合总应力:
【
?
:
《
式中D指X和】Z或Y?和Z:
【 ?(8:), (XZ)和(Y】Z)两种情况分【别与其他载荷(如】内压、?风载、导《线拉力?等)产生《的应力按《绝对值求和组合【应力找出最》大应力设计校核
】。
6.2】.4:。 正确选择输【入的地震加速度【时程:曲线要满足地震动】三要素的要求即频谱!。特性、有效》峰值和?持续:时间均要符合规定
!
,
6》.2.5《。 :本条规定的"需进】行竖向?地震:作用的时《程分析"的电气设】施主要指220k】V及以上电压等【级的横向安装的【穿,墙套管和水》平悬臂对地震竖向分!力反应?较大的设备》
《
6.2.6 !由于:建筑物或《构筑:物对地面运动加【速度值都有一—定程度的放》大作用因此》仅对电气《设备和?电,气装:置本体进《行抗震设计时—必须乘?以支:承结构动力响应【放大系数但也不得不!指出根据《中国电力科》学研究院、国网【北京经济《技术研究院、同济】大学、?西北电?力,设计院和郑州机械研!究所等单位的相关研!。究结:果均显示支架的动力!放大系数比较—。复杂与场地土类别、!设备:重量和刚度、—支架材料与形式【等都密?切相关且变化—幅度较?大因此:
【
? 1 原则!上有支架且支架设计!参数已?确定时应将支—架与设备《作,为一个?整体进行抗震设计】
】。 2 当支架设!。计参数未知而—又需要对《电气设备《。和电气装置本体进】行单独抗震》设计或校核时—通过在振动》台上对电《气,设备有?无支架的《对比:试验和计算》分析结?果建议根据支架【刚度与高度》选择支架《动力:。放大系数原则上【支架刚度《越小、高度》越大支架动力放大系!。数越大反之亦然【因此原则上对有【支架的电气装置本】体单独进行》校,核时所输《入的地震加速度应根!据实际情况至—少乘以1.2的放大!系数:且支架的设计应保】证其:动力放大系数不【超过此取《。值要求
【
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3 】日本通过实测和【动力响应分》析的结果取建筑物】二、三?层的动力放大系数】在2倍以下
】
— 为研?究建筑物《的抗震性能西北【电力设计院与同济大!学联合?进行:了发电厂及变电站主!控制楼和《110kV屋内配电!装,置楼的模型房屋在】振动台上的模拟地】。震试验?试验结果表明建【筑物各层《楼动力放大系数【为楼层?越高β?越大并随输》入加速度《增加而减小当输入】加速度值为0.5g!及,以下时?二、三层楼动—力反应放大》系数为1.5~【2.5?
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根据国】内、外研究结果为简!化电气设备的抗震】计算建议取建筑物】。二,、三层的动力放【大系数为2.—0
! 4 变压器】、高压电抗器的【出线套管抗震设【计应考?虑变:压器和高压电抗器】基,础及本体的》。动,。。力响应放大》系数
?
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》 日本《根据实验研究—结果提出变压—器基础及本体—的动力响应放—大,。系数为2.0—
【 燕山石油化工!公司的“变压器抗震!鉴,定标准编写》组”在振动台—上进行?。了4台6kV~【10kV《、1000k—V·A及以下电【。力变压器的》模拟地震试验测得变!压器本体《上部加速度》。值时振动台输入【加速:度,值的1?.2倍?~2.0倍其—中动力反应较—大的:一台变压器》振动试验各》部,位的动力反应加速度!实测:值如表1 所—示
—。
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: 表1 中的!动力放大系数以振动!台输入加速度值为基!础从表1《可以看出变压器【。本体的?动,力放大系数为—2.0及以》上
《
综】合上述国内外—研,究,成果建议取变—压器和?高压电抗器基础及】本体的动力》放大系?数为2.0
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6.》2.:。7 电气设施抗】震设计地震作用计】算应包括体系总【重力:及所承受荷载的组合!。同时因地震作用与短!。路电动力在同—一瞬间同时》发生的几率》。很低故?可不考虑《同,。时作:用的组合
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