摘要：变电站的内部结构复杂多样，运行系统也较为繁琐，再加上宽阔的占地规模，一旦发生地震，将会带来不可估量的损失，因此变电站结构的抗震设计则显得非常有必要。通过研究，本文主要分析了变电站结构的抗震理论，阐述了变电站结构的抗震设计方法，最后总结了抗震设计的优化，旨在提高变电站的抗震水平，增强变电站结构的安全性和稳定性。
关键词：变电站结构；抗震设计；方法；优化
一、变电站结构的抗震理论分析
（一）变电站结构的体系分析
变电站结构体系中被当作主要结构体系的是横墙承重结构体系，通常，变电站的整体建设中，要求最高的是变电站的配电室，尤其是配电室的长度，均有固定的标准。同时在进行横墙面的设计时，不需要太多的横墙部分，而更加强调变电站结构的抗震效果。为了体现良好的抗震能力，往往将建筑设计成框架式的结构，那么变电站的墙体则不需要当作承重墙。并且在建设过程中，如果变电站的建筑结构相同，则采用相同的结构类型，避免出现结构类型混乱，造成建筑结构的不稳定。
与此同时，变电站的配电室虽然和变电站的其他建筑层修建在一起，但是变电站的其他建筑层的高度和配电室的层高还是有一定差别的。一般来说，变电站的其他建筑层的层高大概在3米，而配电室的层高较高，约为4.8米。建筑结构的类型最好保持一致，但是部分变电站在建设过程中，为了减少成本，往往选择的结构类型并不相同，给变电站结构的抗震效果带来了不良影响，因此有必要使用相同类型的结构，确保建筑结构的良好抗震性。
（二）变电站的立面和平面分析
变电站结构的平面应该对称并且均匀，确保建筑的稳固，立面也要保持匀称，侧向刚度的变化要均匀有规律。首先，建筑结构的平面在设计过程中，总会受到一些外在条件的限制，导致结构的不规则性，如果出现这样的情况，则需要设计一些变形缝来调整不规则结构，将不规则的建筑结构部分划分为细小的规则结构，以确保建筑结构的良好抗震性能；其次，立面的设计要综合考虑建筑墙体的刚度和变化情况，防止刚度发生突变。由于变电站各结构的功能性有所不同，因此建筑的层高也具有很大的变化，再加上墙体的不连贯性，导致建筑结构的抗震性能较差。因此需要在层高较高的层间设置一个层间梁，在不连贯性的墙体部分设置柱梁截面，防止刚度发生突变，从而让建筑结构的抗震设计更加完善。
二、变电站结构的抗震设计方法
（一）选择可靠的结构方案
地域性差异使得我国的每个地区的地理环境都有所不同，发生地震的频率和强度也不一样，因此变电站的抗震设计需要结合当地的实际情况，根据地震的相关指标和参数进行操作，同时选择有针对性、可靠的结构方案进行设计和建设，为变电站结构的抗震性能提供保障。以7度的地震烈度的地区为例，在这种情况下，变电站的建筑结构如果是砌体结构，那么建筑的高度应该不超过20米，层高在3米以内，由于变电站的建筑物内往往有较多的器械设备，因此横墙的建设并不多，建筑的总体高度约为18米。也可以选择使用框架结构，同时确保建筑结构的层高的相同，以保证建筑物结构的刚度的相同。
（二）科学合理的进行平面设计
变电站结构的平面设计一定要科学合理，目前我国的建筑物中，因地震而坍塌的大多数建筑都是因为横向承载力不够，水平刚度不能满足抗震性能的需要，最终造成变电站不可估量的损失。所以有必要适当的提高变电站建筑的水平刚度和横向承载力。如果建筑物结构为砌体结构，则需要在设计时，合理的规划横墙的墙间距，根据抗震设计的要求调整墙间距和刚度，墙间距的大小根据当地实际的环境情况而定，如7度地震地区，变电站横墙墙间距的设计最大不超过24米。总而言之，变电站结构的平面设计要综合考虑建筑的受力和刚度，整体的设计要匀称，并尽量减少结构的高度，确保抗震设计的有效性。
（三）针对薄弱部分的抗震设计
为了进一步实现结构抗震设计水平的提高，确保建筑的抗震性能，要对建筑结构的薄弱环节的抗震设计进行科学的设计，如楼梯口。首先，楼梯间的方位设计要尽量避免建筑的转角和尽头；其次，楼梯的结构尽量为不要空旷，并设计相应的梯梁；最后，如果楼梯在楼层中央转弯，则需要设计梯柱支撑梯梁，同时为了避免在地震中发生楼梯折断的情况，应该选择非折板楼体结构，提高楼梯的抗震性能，便于地震后逃生通道的安全畅通。
（四）抗震结构的构造
为了让建筑结构的整体性更加突出，确保建筑结构的良好抗震需求，有必要采取相应的抗震结构构造措施进行调整。变电站的建筑结构大多是钢筋混凝土框架或者砌体结构，如果建筑物是砌体结构，则需要钢筋混凝土浇筑的柱、梁，来提升楼层和屋面、墙体之间的薄弱部分连接的稳固性，同时加设钢筋网片让建筑结构更加牢固；如果建筑物是钢筋混凝土框架结构，则需要配筋率适宜、梁柱界面得当的材料进行构造。
三、变电站结构抗震设计的优化
变电站结构抗震设计的优化不仅需要提高抗震安全性评估的准确性，同时要有效利用减震技术和隔震技术，让变电站结构的抗震性能达到最佳状态，确保建筑物的安全性和稳定性。
（一）抗震安全性的评估
传统的抗震安全性的评估主要为静力弹塑性分析的方式，并且以小震不摇，大震不倒为抗震性能的测试标准。然而实际的建设却存在许多的不稳定因素，这些因素会在不同程度上影响安全性评估的准确性，包括选择的模型和地震波强度等，故有必要不断进行变电站结构抗震安全性评估方法的创新和改进。如有限元软件的开发和挖掘，在有限元程序的基础上进行改善，提高变电站结构抗震安全性评估的准确性，进而实现变电站结构的抗震设计水平的提升。
（二）应用减震和隔震的设计
作为抗震设计的新技术，减震技术和隔震技术已经在各建筑领域得到广泛的应用，这两项新技术的研究和应用主要目的在于减少地震过程中地面给建筑物带来的强烈波动，让地震中的上层建筑结构感受到的地震波强度降低，从而确保建筑物上层结构的稳定和安全，隔震技术的设计流程如图1所示。然而隔震技术和减震技术在我国目前的发展仍然不够成熟，减震技术的应用需要强大的资金支持，并且由于减震技术中存在待解决的技术问题，所以其稳定性无法得到有效的保障。
图1 隔震技术的设计流程图
四、结语
综上所述，变电站的安全性和稳定性对整个社会的和谐安稳具有重要作用，电力是人们生产生活的基本保障，因此为了实现稳定的供电，提高变电站的运行水平，维持社会的和谐安定，有必要加强对变电站结构的抗震设计，提高变电站的抗震水平，为变电站的抗震效果的实现提供保障，确保变电站能够时刻保持稳定安全运行，为人们的生产生活提供可靠的电力支持。
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论文作者:熊文建
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/9
标签：变电站论文; 结构论文; 建筑结构论文; 刚度论文; 建筑论文; 建筑物论文; 层高论文; 《基层建设》2017年第19期论文;