中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司 吉林长春 130021
摘要：变电站的抗震性能、稳固性能是保障变电站正常运转的关键环节，因此文本结合笔者多年的工作经验，详细论述了220KV变电站抗震设计的概念，介绍了变电站抗震措施以及对为未做抗震设计的变电站提出了加固措施的方法建议。
关键词：变电站；建筑抗震；抗震加固设计
1 对于变电站主控配电室的抗震设计
变电站的抗震设计主要由三部分组成，第一部分是抗震理论设计，第二部分是抗震计算，第三部分是抗震设防的措施。
1.1抗震理论设计
1.1.1建筑结构体系布置
在建筑结构布局时，首先应该选用采用横墙承重结构。有些220KV变电站的配电室长度较长，横墙相对较少，对于这种情况就需要我们专门考虑。为了更好的满足抗震要求，一般来说采用的是框架结构，这种结构中墙体不作为承重墙，只作为填充墙。此外，要想达到最大的抗震效果，所有的建筑结构都应保持一致，采用同一种结构类型，不能为了降低建设成本而采用不同的结构类型。例如，配电室应该和其附属的建筑物合在一起，而且应该采用统一的框架结构，同时配电室与附属建筑物的层高应该不同，前者的层高保持在4.5米左右，后者的层高应该保持在3米左右。
1.1.2建筑的平面及立面布置
建筑的平面的布局应该保持规则性与对称性，建筑平面的形状应该具有较好的稳定性。此外，建筑的立面同样应该保持协调与规则。结构的侧向刚度应该保持均匀变化，最好不要出现突变；墙体的垂直布局应该保持连贯，皮面出现刚度的突变；墙体的材料强度应该保持不变或者自下而上依次递减，切记不能出现刚度导致的情况。当220KV变电站为户内时，因为受到220KV变电站自身功能与场地的限制，平面布局往往呈现出不规则的情况。因此要想满足一定的抗震要求，就需要我们在220KV变电站不规则的地方设置沉降缝，用沉降缝将不规则的建筑划分成许多规则的建筑单元。220KV变电站在自身功能的影响下建筑物的层高变化较大，墙体也会出现不连续的情况，这是就需要我们在设计是时针对层高较高的地方加设层间梁，这样就保证了刚度的上下一致。
1.2建筑抗震计算
建筑物抗震设计的一个重要环节就是建筑物的抗震计算。对于传统的砌体结构来说，它的一般采用底部剪力法进行抗震计算。当前，我国的大部分设计院所已经通过PKPM结构设计软件来对建筑物进行抗震计算，在运用软件进行抗震计算时，要确保计算中的数据的真实准确，否则计算得到的结果将会与实际情况之间存在较大的差异。
1.3抗震设防措施
进行建筑物抗震设计时，首先要确保设计满足国家出台的《建筑抗震设计规范》。除此之外，笔者根据自身多年的工作经验，提出了一些设计建议。
（1）在220KV变电站自身功能与成本的影响下，配电室与其附属建筑之间常常会出现错层的状况，这是就要采用砖混结构。当分开布局时，他们之间的缝隙宽度要满足规定的抗震要求。当配电室与其附属建筑没有分开布局、公用一面墙时，就需要我们在墙中的跨楼板处设置圈梁。
（2）当砖混结构窗间墙的最小宽度与横墙之间的间距不满足规定的要求是，就需要我们计算出平面外的抗弯强度的大小，然后依据数据加设壁柱。
（3）在建设过程中，有时需要根据实际需要需留较大的洞口。当采用的是混转结构时，需要在洞口的两侧加设壁柱，同时在窗台板下架设圈梁，以此来保障墙体的刚度。当采用的是框架结构时，墙体上的洞口也应满足抗震要求，如果留洞较大时，窗间墙却很小时，就需要我们在流洞的两侧架设构造柱，保障上下梁的可靠连接。
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（4）一般情况下，砖混结构的220KV变电站应该在梁下加设构造柱，如果实际需求中不用设置构造柱，也应在梁下设置梁垫，同时梁垫与墙体之间应该有可靠的拉结。
（5）较大的梁很容易受地震的影响而出现跨中垂直裂纹，为避免出现这种情况，就需要沃恩按照特定的情况去验算梁的抗弯强度的大小。当地震力作用在梁上时，改变了它原来的正常受力，这时会使原来的下部受弯变为上部受弯，因此应该为梁配置受拉钢筋，减轻地震对于梁的破坏。此外，地震发生时，大梁会由于抗扭强度不够而遭到破坏，因此在设计是也要多加注意。
（6）对于框架柱的布置以及钢筋的配备都必须满足抗震要求。在一般情况下，由于框架柱只承担垂直方向上的力，同时混凝土本身的抗压性很高，这时框架柱只需配备较少的钢筋。当考虑到地震力的作用时，就需要对框架柱进行抗剪、抗扭计算，然后根据计算得到的数据给框架柱配置相应的钢筋。对于框架柱的布局也有严格的要求，各个框架柱之间的间距不能太小，同时框架柱应该保持均匀分布。在地震发生时，建筑物的四个角柱会最先遭到破坏，因此在布置是应该加上这四个框架柱的强度。
2 对已有建筑物抗震加固设计的建议
改革开放以前由于经济发展水平较低，但是为了尽快上人民用上电，当时加设的220KV变电站中有很多没有考虑抗震设防。如今，国民经济水平得到了较大的提高，为保证电力的稳定供应，需要对未进行抗震设防的220KV变电站进行加固设防。这些220KV变电站由于处的情况不同，所以需要针对不同情况进行制定不同的加固方案。
（1）先前建造的220KV变电站绝大部分都是砖混结构，同时这些220KV变电站既没有设置构造柱也没有设置拉梁。对于这种情况，我们需要在原有的220KV变电站的外墙上增设混凝柱，同时在相对应的位置设置拉梁，拉梁的一般设置三道，分为上部、下部及中部，且要保持与原有墙体的可靠拉结，即将在构造柱与拉梁对应的墙体上植筋，把钢筋深入到新加设的构造柱与拉梁中，是原有墙体与梁柱融为一个整体。通过这些措施可以有效的提高房屋的整体性、牢固性以及抗震能力。同时由于提高了220KV变电站的整体性，进而依旧增加了220KV变电站抗变形的能力。
（2）用钢筋网与混凝土加强原有墙体，并把植入的墙体的钢筋与钢筋网进行焊接，以此来提高原有墙体的承载力和变形能力，也就是所谓的提高原有墙体的抗剪能力。
（3）原有的220KV变电站的配电室一般都存在跨度大、横墙少的特点，这时就需要我们通过在外纵墙间设置钢筋拉杆来提高墙体的抗震能力以及整体性。
（4）配电室的梁下没有设置构造柱，这就使得墙体的局部抗压强度存在不足。对于这种情况，我们需要在梁下加设混凝土壁柱，同时与外侧新加混凝土进行拉接，提高梁下墙体的抗震能力。
（5）原有220KV变电站一般都是预制板屋顶，这种屋顶不仅抗震性能差而且保温性以及防水性都不能满足现有的实际要求。针对这种情况，我们需要将原有的保温层及防水层拆掉，重新铺设钢筋浇层，提高稳定的整体刚度。
（6）先前的220KV变电站的基础一般为毛石基础，这种基础没有进行地基的处理。这是就需要我们在原有基础上内外加现浇钢混凝土弹性带，提高原有基础的整体性。
3 结语
随着电力的广泛应用，国民经济与人民的日常生活，已经离不开电，220KV变电站作为电力供应的一个重要环节，要保障电力的稳定供应，就需要220KV变电站稳定运行。要保障220KV变电站的稳定运行，加强220KV变电站的抗震性是一个重要的方面。我们既要加强新建220KV变电站的抗震设防也要加强原有220KV变电站的加固，只有这样才能提高220KV变电站抗震性以及稳定性，保障电力的稳定供应。
参考文献：
[1]李珠，岳俊峰，石峰等.既有建筑抗震加固与节能改造一体化技术[J].施工技术，2009，38（5）.
[2]张熙光，王骏孙，刘惠珊.建筑抗震鉴定加固手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.
论文作者:魏兴良
论文发表刊物:《基层建设》2015年9期
论文发表时间:2016/9/27
标签：变电站论文; 墙体论文; 钢筋论文; 建筑论文; 结构论文; 建筑物论文; 刚度论文; 《基层建设》2015年9期论文;