科技情报开发与经济 ＳＣＩ—ＴＥＣＨ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ ２０１ １年第２１卷第３０期 文章编号：１００５—６０３３（２０１１）３０－０２１３—０２ 收稿日期：２０１ １－０９—０８ 变电站建筑抗震及抗震加固设计的建议 刘德胜 （山西朔州供电分公司，山西朔州，０３６００２） 摘要：阐述了抗震设计的概念，介绍了抗震设防措施，对变电站已有的未做抗震设防 的建筑物，提出了抗震加固设计的建议。 关键词：变电站；建筑抗震；抗震加固设计 中图分类号：ＴＵ２７１．２ 文献标识码：Ａ １变电站主控配电室的抗震设计 场地的，平面布置往往不规则。但为了抗震的要求，需在不 规则处设置沉降缝，这样就将不规则的建筑分为多个规则的单 抗震设计包括抗震理论设计、抗震计算和抗震设防措施三 元，满足了抗震设防的要求。立面布置中应综合考虑上下墙体的 部分。 刚度，防止刚度突变。变电站受功能的，建筑层高变化大，墙 １＿１抗震理论设计 体不连续，这在设计中要在层高高的层间加层间梁，不连续墙体 ｌ＿１．１建筑结构体系布置 处加大梁和柱的截面，这样就使上下刚度基本一致，不会有刚度 建筑结构体系布置应优先采用横墙承重的结构体系。变电站 的突变，使建筑布置更加合理。 配电室长度一般要求长，所以横墙少，这样抗震设计就需要特别 １．２建筑抗震计算 考虑。一般采用框架结构，使墙体不作为承重墙，只是填充墙，这样 建筑抗震计算是抗震设计的重要组成部分。砌体结构的抗 就满足了抗震的要求。同一建筑应采用相同的结构类型，不应采用 震计算可采用底部剪力法。目前大多设计院运用了ＰＫＰＭ结构 “混杂”的结构类型。配电室和附属建筑一般合在一起，而且层高不 设计软件，只有正确应用软件，抗震设计结果才是安全的、符合 同，配电室层高一般在４．５ ｉｎ左右，而附属建筑为３ ｎｉ左右，不要 实际的。另外在计算中要把所有荷载都按实际输入，不要凭经验 为了降低费用采用不同的结构类型，而应统一采用框架结构，施 将荷载简化，那样计算出的结果和实际的差距很大。 工时在层高变化处设置后浇带，防止地基的不均匀沉降。 １．３抗震设防措施 １．１．２建筑平面及立面布置 建筑抗震除满足《建筑抗震设计规范》（ＧＢ ５００１１—２００１）的 建筑的平面布置宜规则、对称，平面形状应具有很好的整体 要求外，笔者根据多年的设计及施工经验，提出以下的设计建议。 稳定能力。建筑的立面和剖面力求协调、规则，结构的侧向刚度宜 （１）由于功能及造价的因素，设计中配电室与附属建筑经常 均匀变化，不能有突变。墙体竖向布置上下应连续，避免刚度突变； 有错层，而且必须采用砖混结构。当分开布置时，其间的缝宽必 墙体和柱等的截面和材料强度等级自下而上宜逐渐减小或不变， 须满足抗震缝宽度要求。当没有分开布置、共用一面墙时，应在 不能倒置刚度。变电站为户内时，由于变电站各个功能的要求和 墙中的高、低跨楼板处分别设置圈梁，且低跨处圈梁应按低跨楼 Ｊｏｉｎｔｌｅｓｓ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｓｕｐｅｒ－ｌｏｎｇ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｍａｉｎ Ｂｏｄｙ ｏｆ Ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ Ｒａｉｌｗａｙ’Ｓ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ＣＵＩ Ｌｉ－ｐｅｎｇ ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｐｅｒ－ｌｏｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈａｔ ｉｓ ｔｏ ｕｓｅ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｂａｎ＋ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｊｏｉｎｔ ｔｏ ｒｅｐｌａｃｅ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｌａｔｅ ｐｏｕｒｅｄ ｂａｎｄ，ｕｓｅ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ ｅｘｐａｎｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ ａｓ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ，ａｎｄ ａｄｏｐｔ ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ ｊｏｉｎｔｌｅｓｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔｌｅｓｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｐｅｒ—ｌｏｎｇ ｒｅｉｆｎｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｓｕｐｅｒ－ｌｏｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｅｘｐａｎｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ；ｊｏｉｎｔｌｅｓｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ’Ｓ ｓｔａｔｉｏｎ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ２１３ 刘德胜变电站建筑抗震及抗震加固设计的建议 本刊Ｅ—ｍａｉｈｂｊｂ＠ｓｘｉｎｆｏ．ｎｅｔ 实践与创新 板产生的水平地震力计算配筋。 梁对应的原有墙上植筋，将钢筋伸人新加梁柱内，使原墙体和新 （２）砖混结构窗间墙的最小宽度和横墙的间距必须满足规 范要求，如不满足，应验算出平面外的抗弯强度，并按此设置通 体构造柱或加设壁柱。 （３）砖混结构由于设计需要，需留设大洞口时，可在洞口两 加梁柱成为一体。加强对原有墙体的约束，提高房屋的整体性、 建筑的韧性及其抗震能力。由于加强了墙体的整体性，从而提高 了抵抗地基不均匀沉陷的能力和总体变形能力。 （２）在墙体内外用钢筋网细实混凝土加强墙体，混凝土厚度 一侧设置壁柱，在窗台板下设置圈梁，使上部过梁及下部墙体可靠 连接，加大墙体的刚度。框架结构墙体上的留洞也应满足规范要 求，当洞口大时，窗间墙很小，需在洞口两侧加设构造柱，并与上 下梁可靠连接。 般为５０ ｍｍ，钢筋网与原墙体植入钢筋相焊接，以提高墙体的 承载能力和变形能力，即提高墙体抗剪能力。 （３）变电站配电室跨度大、开间多、横墙少，为了提高外纵墙 的抗震能力，外纵墙问设置钢筋拉杆，加强纵横墙的整体性。 （４）变电站配电室梁下没有构造柱，墙体局部抗压强度不 足。在房屋内的梁下加混凝土壁柱，并与外边新加柱拉接，满足 梁下墙体的强度要求。 （５）由于原有建筑多数是预制板屋顶，抗震性能极差，而且 屋顶保温和防水都不能满足正常使用。为了提高屋顶的刚度，达 到抗震的目的，将原有防水及保温层拆除，在原有的预制板上设 置双向钢筋网现浇层，提高屋顶的整体刚度。 （６）原有配电室的基础为刚性基础（毛石基础），基础下没有 （４）砖混结构一般情况在梁下设置构造柱，如确实不需柱 的，在梁下设置梁垫，梁垫与墙体应有可靠拉结。 （５）为避免跨度较大的梁在地震作用时跨中垂直裂纹的影响， 必须按地震的竖向作用验算粱的抗弯强度。地震力向上作用时，改 变了梁的正常受力，使原来下部受弯，变为上部受弯，因此应按此 配置梁跨中截面的上部受拉钢筋，满足地震作用对梁的破坏影响。 另外梁中加设抗扭钢筋，在地震作用下，梁的受力情况相当复杂， 梁的破坏很多都是抗扭强度达不到要求，设计时需多加注意。 （６）框架柱的布置及配筋必须满足抗震要求。一般不计算地 震力时，柱的配筋很小，因为柱只承担竖向力，混凝土的抗压强 进行地基处理。为了提高基础的整体性，同时使新加的柱基础和 原有基础可靠连接，在原有基础内外加现浇钢筋混凝土弹性带， 加强基础的整体性。 （７）在原来的超过２ ｍ宽的洞口两侧加设混凝土构造柱和 底圈梁（窗台板下加圈梁），并与原墙体和过梁可靠连接，形成一 个刚性体。 度很高。但计算时加上地震作用力，柱的受力就有了很大不同， 柱的水平剪力和扭矩很大，必须进行抗剪、抗扭计算。通过抗压、 抗剪、抗扭的计算，最终确定柱的配筋。柱的布置要根据建筑功 能要求，柱距尽量不要太大，而且柱分布要匀称。建筑物四角柱 受地震力大，地震时容易先失效，在布置时应将截面适当加大。 ３结语 经济的发展离不开电，人民的生活离不开电，变电站就是连 ２对已有建筑物抗震加固设计的建议 由于我国在改革开放前经济状况不是很强，为了建设变电 站，使人民早用上电，很多变电站的建筑物都没有考虑抗震设 防。现在国家电网公司为了变电站的安全稳定运行，对没有抗震 设防的变电站分批进行抗震加固处理。这就需要针对不同工程 情况制定不同的加固方案。 （１）原有变电站建筑基本都为砖混结构，且没有构造柱和圈 梁。在已有建筑外墙外设混凝土柱，并在相应位置设置拉梁。柱 接电厂和所有用电终端的纽带。为了用电的可靠性，变电站必须安 全稳定运行。在变电站设计中，配电室是变电站最主要的建筑，一 定要高度重视配电室的抗震设计；同时有必要对无抗震设防的变 电站主控室、配电室进行抗震加固，这是关系电力安全供应的前提 和保障，必须引起所有电力企业的重视。 （责任编辑：戚米莎） 第一作者简介：刘德胜，男，１９７３年１０月生，１９９６年毕业于 布置在房屋四角及横梁与纵墙交接处，拉梁沿房屋全高设置三 太原工业大学土木工程专业，工程师，山西朔州供电分公司，山 道，分别在上、下及中部，并和原有墙体进行可靠拉结，即在柱和 西省朔州市开发区供电综合楼设计室，０３６００２． Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ’Ａｓｅｉｓｍｉｃｉｔｙ ａｎｄ Ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｔｈｅｉｒ Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ ＬＩＵ Ｄｅ－ｓｈｅｎｇ ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｂｒｉｅｆｌｙ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄｅｓｉｇｎ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｓｏｍｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｆｏｒｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ， ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｏｎ ｓｅｉｓｍｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ｓｅｉｓｍｉｃ ｆｏｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ；ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ’ａｓｅｉｓｍｉｃｉｔｙ；ｓｅｉｓｍｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ２１４
