隔震技术在变电建筑物中的应用研究论文_郑岩峰

隔震技术在变电建筑物中的应用研究论文_郑岩峰

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摘要:目前来说,我国电力事业取得了突破性进展,电网运行稳定性大大增强。然而,变电站建筑物设计和施工过程中,仍然存在诸多方面的不足,致使电力系统抗震问题难以有效解决。尤其是近年来,变电站建筑物经常出现地震破坏事件,对电力系统良好运行造成了一定困扰。为此,本文浅要探讨变电建筑物设计及施工过程中,隔震技术有效应用,并提出了自己的相应看法。

关键词:隔震技术;变电建筑物;应用;研究

目前来说,尽管我国电力系统建设取得了一定成就,但是仍然存在抗震性不足等方面的问题。一旦遭遇地震作用,电网运行可靠性将难以保障,甚至会产生变电站遭受严重破坏现象。对于整个电力系统而言,变电站承担较为重要作用。为此,有必要利用相应隔震技术,改变变电站建筑物本身的抗震性能,从而促进电力系统保持良好运行。

一、地震和隔震技术

地震属于较为严重自然灾害现象,本身具有一定破坏性及突发性特点,一旦产生较为严重地震,将极度不利于社会发展,对人类财产安全甚至生命造成极大威胁。特别是当突发性地震来临之时,如果不能及时采取有效防范措施,将极有可能导致城市瞬间崩塌,逐渐形成大量废墟[1]。与此同时,城市中的交通将难以正常运行,通信设备也将中断,同时居民供水供电难以正常维系,并非常容易导致火灾等一系列不良现象,容易引发人员伤亡事故。为此,应切实采用科学方式方法,加强建筑物防震,并不断增强其抗震性能。尤其是对于变电站建筑物而言,为切实保障电力系统实现良好运行,更应不断提高其抗震性能,避免地震对电力系统造成的危害。通常来说,应用传统抗震技术过程中,一般采用下面几种方法,一是从构建截面的角度加以考虑,通过相应措施使截面增大。另一种方法是在建筑物结构内部加设钢筋,使建筑物理学性能得以有效改变,从而起到抗震的目的。然而,实际应用过程中,在一定程度上使造价抬高,不利于实现良好的造价控制。随着工程建筑施工行业不断发展,隔音技术逐渐得到了较为广泛的应用。该技术实际运用过程中,充分借助于橡胶隔音支座,在一定程度上起到隔离地基和建筑物本体的作用,使结构振动不再强烈,并能切实起到防范地震、避免地震造成巨大危害的作用。隔震结构在实际应用的过程中,相较于一般抗震技术,明显具备下面几个方面的优点:第一,利用隔震技术,能在一定程度上促进地震反应减轻,有助于建筑物结构保持稳定。第二,地震发生的时候,使建筑物结构安全性切实得以保障。第三,隔震结构在实际应用过程中,房屋成本得到有效控制。第四,在建筑物遭到地震破坏之后,隔震结构不需要进行修复。第五,实际应用过程中,操作简单,抗震方法适应性较强。第六,在对建筑结构设计过程中,上部结构不会受到太大限制,因而设计自由度切实得以充分保障。

二、变电建筑物特征及其震害

对于当前社会而言,民众日常生活、工作及学习都离不开电力,因而电力在现代社会起到尤为关键作用,为现代化建设提供有效能源帮助。电力系统如果产生故障,将对社会、对各行各业都极为不利,并容易导致大量经济损失。对于电力系统而言,变电站承担着较为重要的作用,是重要供电设备,尤其是对于地震灾区而言,应切实加强变电站建筑物建设。根据相关规范,变电站一旦超过330kv,在抗震设防过程中,应对其加强重点设防。变电站实际运行过程中,能切实起到变换点压的作用,同时还能实现电力的分配及交换,并对电力流向加以掌握。

根据结构型式方面存在的不同,变电站主要包括两种类型,一种是户外式变电站,另一种为户内式变电站。近些年来,受限于实际建设面积,变电站不再局限于传统户外模式,转而朝着户内式方向不断发展。与此同时,与户外式变电站相比,户内变电站更加符合建筑美观方面需求。通常而言,针对户内式变电站设计过程中,应力求实现平面布局方面的科学合理,并使各部分结构之间保持紧凑,这样才能起到节省面积的作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于电力系统而言,为切实保障系统具备良好抗震性能,应明确规定电力设备抗震方面性能,这样才能充分满足抗震的相关需求。但是,大量地震安全事故表明,目前电力设备抗震方面,我国仍然存在诸多不足。具体来说,主要体现在下面几个方面:第一,变电站设计阶段出现的问题。配电楼设计过程中,其结构形式存在较多不足,常常是框排架结构。此外,楼层之上还需切实具备相关吊车设备、GIS设备等,这样一来容易造成设备自重问题。第二,配电楼屋面建设过程中,屋面板经常选择负荷量较大钢筋混凝土,屋面经常采用薄腹梁。第三,一旦产生地震,GIS设备容易受到地震效应等方面影响,容易与楼板之间同时进行运动,这无疑大大不利于系统运行安全。

三、隔震技术在变电站建筑物中的实际应用

研究表明,传统抗震技术本身存在一定局限性,难以切实满足电气设备始终保持良好运行[2]。通过隔震技术的科学利用,按照变电站建筑物实际特点,科学设置隔震结构,能切实起到防止地震能量大量传递、加大结构振动周期的效果,使上部结构与建筑物地基进行充分隔离,并对上部结构加以有效保护,使地震反应得到大大降低,并不会受到地震带来较大影响。

以某实际变电站建筑物为例,该变电站规格为330kv,变电站所处地理位置高差较小,没有较为明显起伏。在建筑场地选取过程中,以场地中心为半径向外拓展10km并没有出现震断层现象。建筑物在设计的过程中,采用框架结构形式,地上总共包括三层,并有一层地下室。地上层高达到了4.5m,地下层高达到了2.2m。根据相关规定变电站建筑物抗震防烈度应符合一定规范,达到8度的要求。根据场地类别划分,该建筑物被划分到三类、考虑到建筑物所处地理位置,本身容易发生地震,因而应从降低对上部结构影响考虑,使结构性能切实得以不断完善。通过综合考虑多方面因素影响,尤其是以经济和技术的角度考虑,最终决定对该变电站建筑物进行隔震结构设计。在实际设计的过程中,利用标准规格隔震支座,由专业公司负责提供生产。隔震层设置过程中,主要设置部位为底层楼板及其地下室柱顶二者结构之间[3]。与此同时,还应注重加强隔震支座的布设。经过一定实验验证,最终表明:

第一,通过进行一定基础隔震,结构周期切实得以不断增加,从而在一定程度上削弱了地震作用。采用隔震技术之后,结构不会发生过多水平位移。变电站建筑物结构基层剪力也不断降低,结构最终为平动型。

第二,通过隔震结构设计,即使遭遇重大地震,对于变电站建筑物而言,其动力放大系数都能充分符合要求。由此可见,隔震层也能在一定程度上起到阻隔加速度作用。

第三,根据楼面反应谱显示,在跳跃周期方面,楼板运动与地板运动之间充分错开,因而能起到一定过滤楼面运动高频的作用,并切实避免高频振动等现象产生。

第四,通过隔震结构设计,变电站建筑物结构内力不再受到较强振动作用。由此可见,隔震结构设计具有十分广泛应用,并能在一定程度上起到优化建筑结构作用。

结语:

本文结合相关实例,浅要探讨变电建筑物设计及施工过程中,隔震结构设计有效应用。研究表明,隔震技术有助于变电站建筑物结构不会产生过多水平位移。与此同时,能切实避免高频振动等现象发生,防止温度对变电站建筑物结构产生不良影响。由此可见,在变电站建设过程中,隔音技术非常值得大力推广。

参考文献:

[1]马国庆,刘仲洋.浅谈隔震技术在变电站建筑物中的应用[J].河北建筑工程学院学报,2012,(1):1-3.

[2]邱雪莲.浅谈变电站抗震措施[J].广东科技,2012,(19):22-23.

[3]李光仁.隔震技术在变电站设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(20):10762-10763.

论文作者:郑岩峰

论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿

论文发表时间:2016/3/23

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