摘要:能源是人类赖以生存和发展的基础物质保障,电能作为主要的能源之一,电力工程的发展已成为影响国家发展和建设的重要组成部分,对电力系统的构建要求随之升高,促进我国变电站建设事业快速发展,变电站建设从速度和规模均以取得重大进展,变电站建设的整体质量与变电站土建结构设计关系密切,当前土建工程结构设计难度增加,诸多问题随之凸显,备受社会各界所关注。
关键词:变电站;土建工程;结构设计
引言
随着城市化建设的快速发展,土建工程在其发展中也得到了一定的提升,在此期间也对土建工程结构的设计提出了更高的要求。对于土建工程建设来说,结构设计既是土建工程的核心,也是土建工程的重要组成因素。
1变电站土建设计常见问题
1.1变电站地址选择方面的问题
变电站土建工程是工程特殊复杂,变电站内运用到高电压、大电流的电器设备,内部结构复杂,并且各电路系统之间相互交织,不良的气候条件和自然灾害的出现和发生,比如冰冻、洪涝、特大暴雨、风雪、地震以及雷电等,极易损坏电气设备,造成电路系统短路,导致火灾或爆炸等严重安全事故。与此同时,设备使用和运行过程中产生的噪音等形成噪声污染,影响周围人民的日常生活,在实际施工过程中,如果变电站选址不当,选择低洼或暴雨雷电频发区域,会引发上述问题,影响变电站的安全可靠性,造成经济损失。因此,变电站地址的选择至关重要,然而在一些变电站土建结构设计中,由于土建结构设计人员不重视变电站选址,在选址前未进行缜密调查,致使变电站选址不合理,成为土建结构设计中的凸显问题之一。
1.2土建结构稳定性和安全性方面的问题
变电站内部使用电气设备众多,且结构复杂,电气设备的工作环境也不同,安全性成为变电站土建工程设计中的重要问题。
1.2.1荷载设计方面存在的问题
荷载的设计值取值是永久组合值的1.5倍,但设计师通常混淆设计值与永久组合值,错误使用。当地基变形未超出设计值时,即被视为不满足设计要求,就需要增加基础底面积和深度,浪费工程材料。设计师在进行结构设计时,误认为屋面全跨布置产生最大内力,忽视半跨式设计的可荷载更大这一特点,进而影响结构的稳定性。变电站中存在大量的建筑结构,其使用性能关系到建筑的整体质量,是变电站重要的组成部分,如果建筑基础不牢固,土建结构设计不当,将会降低建筑结构稳定性和耐久性,缩减建筑本身使用寿命,影响变电站的正常运行,变电站内部使用的电气设备对工作环境要求不同,如果土建设计人员在设计变电站的主体建筑结构时,对潜在安全问题不采取相应的预防措施,会影响变电站的正常供电,甚至威胁生命安全。
1.2.2建筑物结构质量不合标准
变电站是电能供应的基础设施河核心部分,在变电站土建过程中,应高度重视土建结构的安全性、稳定性和耐久性,进行变电站建设时,如果选用的建筑构件质量不附和标准,变电站选址时地基不牢固,建设时为减少工程量加快施工进度,未将地基夯实,地基建筑面积未达到标准规范要求,就忙于施工,都会导致建筑物的结构性能差,安全性和稳定性降低,影响变电站安全性及使用寿命。
1.3站内整体布局方面的问题
1.3.1设计图纸方面存在的问题
土建结构设计图纸是土建结构施工的重要参考依据,是整个土建结构施工中的重要一方面,如果结构设计图纸中存在较突出的设计缺陷和问题,尤其是设计图纸的科学规范性和标准化方面,将会对后续的施工建设产生错误的指导,造成施工干扰和困难。
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1.3.2尺寸设计存在的问题
针对变电站土建结构设计工作,具体的构件尺寸设计方面存在诸多较为突出问题,特别是设计室外变配电构架中所使用的钢结构构件厚度时,设计人员缺乏专业经验,忽视节点构造需求和结构厚度的重要性,只单一依据强度以及稳定性计算数据进行设计,或者为谋求更高的利润,追求利益最大化,而选用厚度不足的设计模式,如果在后期使用中设计的相对应构件厚度不能满足构造应用的需求,就会产生一些安全隐患,影响整体土建结构设计效果以及安全稳定性。
2针对现阶段建设设计问题的解决措施
2.1选择合适的土建工程结构方案
在土建工程结构设计时首先要进行结构单元的设计,这项工作也是整个结构设计中的重点,当结构单元存在相同时,其结构系统也要与之相匹配。若是在土建工程的施工处频繁有地震等情况的发生,那么在结构设计时就要对竖面和平面进行有效的分析,必须要达到抗震的标准。在此期间不可忽略的就是在进行结构设计之前必须要将工程施工的所在环境的特征有效的分析清楚,并且在工程的规划中要将各项材料和设备的供应问题掌握清楚。为了能够更好的保证土建工程结构的紧密性,在结构方案设计阶段要将所有可能出现的问题都进行仔细的研究与分析,才能够更好的满足工程结构设计的质量标准。
2.2合理精确进行变电站选址
进行变电站土建结构设计时,变电站选址涉及变电站的正常稳定运行及高效利用,在确保选址方案科学合理、具有可行性的前提下,还应充分考虑以下要素。
2.2.1确保周围环境
变电站选址应尽可能选择在周围环境良好的地区,选在负荷中心,尽可能建设在进出线走廊,以便于变电站与周围环境相协调,交通便捷,便于工作及运输人员的正常工作。选址区域最好在开阔、平坦及居民区较少的区域,能够对噪音有一定缓冲的地方,最大限度减少因设备运行产生的噪音对周围居民的影响。如选址区域整体环境较差,应在上风位建设变电站,降低周围不良环境对变电站的影响。
2.2.2地质条件的选择
我国地质结构复杂,地形地貌多样,影响变电站土建施工,所以变电站进行选址时要充分考虑工程所在地的实际地质情况,尤其是要避免风口、断层、滑坡、塌陷等自然灾害高发区域,避开山坡,降低因滑坡和滚石对站内电气设备的损坏,变电站站址最好选择在高地势处,避免因洪水堆积低洼区域造成影响,确保变电站充分的发挥作用。
2.2.3遵循电气设备及线缆进出线的规范和用地原则
变电站地址应在负荷中心较近处,且与工程所在地城乡规划相协调,在比较开阔的区域设置进出线走廊应,以便于电缆埋设及进出线架空。在不影响变电站正常建设的前提下,要严格遵循节约用地原则,减少土地占用,节约经济支出。
2.3结构荷载取值优化
一般来讲,荷载在设计值上是永久组合值的1.5倍左右,但这不是固定的设计标准。设计师们在实际工作初中如果不经过缜密的分析,常常将设计值当成永久组合值来用。这样的设计有很大的弊端,在地基变形没有超过设计值的情况下,仅仅根据这个设计值也会被判定为不满足要求,致使在基础的底面积和深度上加大,造成资源的浪费。设计人员在设计师就会注意到这样的问题,屋面全跨布置时产生的内里不一定是最大的。在设计半跨式时,建筑受到的可变荷载往往更大,对结构稳定性的影响也更大。所以说,设计人员不仅要对全跨进行科学合理地取值范围界定,还应全面分析半跨式结构受到的应力,并计算出大致范围。当然,在具体展开设计时,通常要以最危险的情况作为取值来设计,最大程度地保障土建结构的稳固。为了进一步保障屋面结构的安全性,在对积雪荷载的分析方面,应该前面综合分析全跨情况下,积雪均匀分布与不均匀分布的影响;以及半跨式情况下,积雪均匀分布的几种不同情况。
结语
综上所述,变电站工程项目随着我国电网规模的扩大而与日俱增,变电站土建设计涉及整个工程的质量、安全性及可靠运行性。结合土建设计理论与实际工作,分析和研究变电站土建设计中常遇到的问题,制定科学合理的设计方案,提高施工质量,从根本上消除变电站土建工程中现存的以及潜在的各种问题和安全隐患,推动我国变电站土建设计工作迅速长远发展。
参考文献
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[3]赵丽萍.论民用建筑结构设计的问题及解决措施[J].住宅与房地产,2016(15).
论文作者:邹阳
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/11
标签:变电站论文; 土建论文; 结构论文; 结构设计论文; 工程论文; 荷载论文; 稳定性论文; 《基层建设》2017年第13期论文;