GB 50260-2013电力设施抗震设计规范.pdf
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2.1.1抗震设防烈度
2.1.1抗震设防烈度
按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的 度。一般情况下,取50年内超越概率10%的地震烈度。
工程群体所在地,具有相似的反应谱特征。其范围相当 区、居民小区和自然村或不小于1.0km?的平面面积
pppearthguake acti
由地震动引起的结构动态作用,包括水平地震作用和弯 震作用。
2.1.4设计基本地震加速度
50年设计基准期超越概率10%的地震加速度值,为一舟 工程抗震设计地震加速度取值
抗震设计用的地震影响系数曲线中,反映地震震级、震中距 地类别等因素的下降段起始点对应的周期值,简称特征周期
seismic measures
除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容,包括抗震 造措施。
2.1.7 抗震构造措施
根据抗震概念设计原则,一般不需计算而对结构和非结构名 分必须采取的各种细部要求。
只取决于结构本身物理特性(质量、刚度和阻尼)的自由振 率。
time history curve
加速度、速度、位移等物理量与时间的关系曲线分别称为力 度、速度、位移时程曲线。
2. 1. 10 正弦拍波
由较低频率正弦波调制的某一频率的连续止弦波。一个止引 波的持续时间为调制频率的半个周期
2.2.1作用和作用效应:
2.2.2抗力和材料性能:
E. 瓷套管的弹性模量; K.e 瓷套管的抗弯刚度;
R一一结构(设备)构件承载力设计值; K结构(设备)构件的刚度; tot地震作用和其他荷载产生的总应力; 设备或材料的破坏应力。
2.2.3 几何参数:
Tg 特征周期; T, 正弦拍波各拍间时间间隔; Xj ——i振型i质点的X方向相对水平位移; Y i振型i质点的Y方向相对水平位移。
3.0.1工程场地按照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 可分为有利、一般、不利和危险地段。 3.0.2工程场地的类别划分,应以土层等效剪切波速和场地覆盖 层厚度为准。 3.0.3场地土层剪切波速的测量,应符合现行国家标准《建筑抗 震设计规范》GB50011的有关规定。
3.0.4工程场地覆盖层厚度的确定,应符合下列要求:
1一般情况下,应按地面至剪切波速天于500m/s且其下彭 各层岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离确定。 2当地面5m以下存在剪切波速大于上部各土层的剪切波 速2.5倍的土层,且该层及其下卧各层岩土的剪切波速均不小于 400m/s时,可按地面至该土层顶面的距离确定。 3剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体,应视同周围土层。 4土层中的火山岩硬夹层,应视为刚体,其厚度应从覆盖土 层中扣除。 3.0.5土层的等效前切波速,应按下列公式计算
式中:Use 土层等效剪切波速(m/s); do一一计算深度(m),取覆盖层厚度和20m两者的较小值; t—剪切波在地面至计算深度之间的传播时间(s) d;一计算深度范围内第i土层的厚度(m);
n一一计算深度范围内土层的分层数。 3.0.6工程场地类别,应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚 度按表3.0.6划分为四类,其中I类分为1.、11两个亚类。当有 可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表3.0.6所列场地类别 的分界线附近时,应允许按插值方法确定地震作用计算所用的设 计特征周期。
表 3. 0. 6 场地覆盖层厚度
3.0.7场地内存在发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价, 并应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规
。 3.0.8当需要在条状突出的山嘴、高箕孤立的山丘、非岩石和 强风化岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段进行建设时, 除保证地震作用下的稳定性外,尚应估计不利地段对设计地震 动参数可能产生的影响,应按现行国家标准《建筑抗震设计规 范》GB50011规定的方法对设计地震动参数进行修正。 3.0.9场地地质勘察应划分对电力设施有利、一般、不利和危险 的地段,并应提供电力设施的场地覆盖层厚度、土层剪切波速和岩 土地震稳定性(滑坡、崩塌等)评价结果,以及对液化地基提供液化 判别、液化等级、液化深度等数据。
4.0.1发电厂、变电站应选择在对抗震有利的地段,并应避开对 抗震不利地段;当无法避开时,应采取有效措施。不得在危险地段 选址。
度抗震设防烈度地区建厂时,重要电力设施应建在坚硬(坚硬土或 岩石)场地
的地质和地形,应选择对抗震有利的地段进行布置,并应避开不利 地段。
4.0.5当在8m以上高挡土墙、高边坡的上、下平台布置电力设 施时,应根据其重要性适当增加电力设施至挡土墙或边坡的距 离。
4.0.6发电厂的燃油库、酸碱库、液氨脱硝剂制备及存储车间宜布
4.0.6发电厂的燃油库、酸碱库、液氨脱硝剂制备及存储车门 置在厂区边缘较低处。燃油罐、酸碱罐、液氨罐四周应设防护 4.0.7发电厂厂区的地下管、沟,宜简化和分散布置,并不宜
布置在道路行车道下面,但抗震设防烈度为7度~9度地 应布置在主要道路行车道内。地下管、沟主干线应在地面 标志。
生崩塌、大面积滑坡、泥石流、地裂和错位等危险地段,宜避开洞穴 和欠固结填土区。
4.0.9.发电厂的主厂房、办公楼、试验楼、食堂等人员密集自
物,主要出人口应设置安全通道,附近应有蔬散场地, 4.0.10发电厂道路边缘至建(构)筑物的距离应满足地震时消防
通道不致被散落物阻塞的要求。
4.0.11发电厂、变电站水准基点的布置应避开对抗震不利
5.0.4对已编制地震小区划的城市或开展工程场地地震安全性 评价的场地,应按批准的设计地震动参数采用相应的地震影响 系数。
1对于Ⅱ类场地,地震作用的地震影响系数曲线(图5.0.5) 的形状参数计算应符合下列规定: 1)直线上升段,周期小于0.1s的区段; 2)水平段,自0.1s至特征周期的区段; 3)曲线下降段,自特征周期至5倍特征周期的区段; 4)直线下降段,自5倍特征周期至6s区段; 5)地震影响系数曲线按下式表达:
图5.0.5地震影响系数曲线
2对于其他类场地,计算地震作用的地震影响系数曲线形 参数按下式确定:
地震影响系数最大值场地调整系娄
5.0.6当采用底部剪力法进行结构水平地震作用计算(图5.0.6) 时,结构的总水平地震作用标准值及各质点的水平地震作用标准 值,应按下列公式计算:
图5.0.6结构水平地震作用计算简图
总水平地震作用标准值应按下式
Fek = αiGel
式中:FEk—结构总水平地震作用标准值; α1一 对应于结构基本自振周期的水平地震影响系数,应 按本规范第5.0.5条采用; 结构等效总重力荷载,单质点应取总重力荷载代表 值,多质点可取总重力荷载代表值的85%。 2各质点的水平地震作用标准值应按下式计算:
主:Ti1为结构的基本自振周期。 3顶部附加水平地震作用应按下式计算:
式中:△F,一顶部附加水平地震作用,应符合表5.0.6的要求。 5:0.7当采用振型分解反应谱法时,所取振型数应能保证参与质 量至少达到总质量的90%或以上。地震作用和作用效应应符合 下列规定: 1结构j振型讠质点的水平地震作用标准值,应按下列公式 确定:
式中:F;——j振型i质点的水平地震作用标准值; 规范第5.0.5条采用;
式中:SEk 水平地震作用效应; S;、Sk 分别为i、k振型地震作用效应; i、—分别为i、振型的阻尼比; Pik i振型与k振型的耦联系数; 入T 一k振型与i振型的自振周期比
6.1.1电气设施的抗震设计应符合下列规定:
1重要电力设施中的电气设施,当抗震设防烈度为7度及以 上时,应进行抗震设计。 2一般电力设施中的电气设施,当抗震设防烈度为8度及以 上时,应进行抗震设计。 3安装在屋内二层及以上和屋外高架平台上的电气设施,当 抗震设防烈度为7度及以上时,应进行抗震设计。 6.1.2电气设备、通信设备应根据设防标准进行选择。对位于高 烈度区且不能满足抗震要求或对于抗震安全性和使用功能有较高 要求或专门要求的电气设施,可采用隔震或消能减震措施。
6.2.1电气设施的抗震设计宜采用下列方法:
电发迪子 1对于基频高于33Hz的刚性电气设施,可采用静力法。 2对于以剪切变形为主或近似于单质点体系的电气设施,可 采用底部剪力法。 3除以上款外的电气设施,宜采用振型分解反应谱法。 4对于特别不规则或有特殊要求的电气设施,可采用时程分 析法进行补充抗震设计。 6.2.2当采用静力设计法进行抗震设计时,地震作用产生的弯矩 或剪力可分别按下列公式计算: 1地震作用产生的弯矩可按下式计算:
6.2.4当采用动力时程分析法进行抗震设计时,可采用实际强震
以支承结构动力反应放大系数,并应符合下列规定: 1·当支架设计参数确定时,应将支架与电气设施作为一个整 体进行抗震设计。 2当支架设计参数缺乏时,对于预期安装在室外、室内底层、 地下洞内、地下变电站底层地面上或低矮支架上的电气设施,其支 架的动力反应放大系数的取值不宜小于1.2,且支架设计应保证 其动力反应放大系数不大于所取值。
3安装在室内二、三层楼板上的电气设备和电气装置,建筑 物的动力反应放大系数应取2.0。对于更高楼层上的电气设备和 电气装置,应专门研究。 4安装在变压器、电抗器的本体上的部件,动力反应放大系 数应取2.0。 6.2.7电气设施抗震设计地震作用计算应包括体系的总重力 (含端子板、金具及导线的重量)、内部压力、端子拉力及0.25倍 设计风载等产生的荷载,可不计算地震作用与短路电动力的 组合。
含端子板、金具及导线的重量)、内部压力、端子拉力及0.25 没计风载等产生的荷载,可不计算地震作用与短路电动力 组合。
6.3.1电气设施按静力法进行抗震计算时,应包括下列内容: 1地震作用计算。 2电气设备、电气装置的根部和其他危险断面处,由地震作 用效应与按规定组合的其他荷载效应所共同产生的弯矩、应力的 计算。 3 抗震强度验算。 6.3.2日 电气设施按振型分解反应谱法或时程分析法进行抗计 算时,应包括下列内容: 1体系自振频率和振型计算。 2地震作用计算。 3在地震作用下,各质点的位移、加速度和各断面的弯矩、应 力等动力反应值计算。 4电气设备、电气装置的根部和其他危险断面处,由地震作 用效应及与按规定组合的其他荷载效应所共同产生的弯矩、应力 的计算。 5抗震强度验算。 6.3.3电气设施抗震设计应根据体系的特点、计算精度的要求及 不同的计管方法,可采用质量一弹簧体系力学模型或有限元力学
6.3.4质量一弹簧体系力学模型应按下列原则建立;
1单柱式、多柱式和带拉线结构的体系可采用悬臂多质点体 系或质量一一弹簧体系。 2装设减震阻尼装置的体系,应计入减震阻尼装置的剪切刚 度、弯曲刚度和阻尼比。 3高压管型母线、大电流封闭母线等长跨结构的电气装置, 可简化为多质点弹簧体系。 4变压器类的套管可简化为悬臂多质点体系。 5计算时应计入设备法兰连接的弯曲刚度。 6.3.5直接建立质量一弹簧体系力学模型时,主要力学参数应按 下列原则确定: 1把连续分布的质量简化为若干个集中质量,并应合理地确 定质点数量。 2刚度应包括悬臂或弹簧体系的刚度和连接部分的集中刚 度,并应符合下列规定: 1)悬臂或弹簧体系的刚度可根据构建的弹性模量和外形尺 寸计算求得。 2)当法兰与瓷套管胶装时,弯曲刚度K可按下式计算:
6. 54 X 107 X d.h? K. = t.
式中:K。一弯曲刚度(N·m/rad); d瓷套管胶装部位外径(m); h一瓷套管与法兰胶装高度(m); t。法兰与瓷套管之间的间隙距离(m)。 3)当法兰与瓷套管用弹簧卡式连接时,其弯曲刚度可按下 式计算:
式中:h。一一弹簧卡式连接中心至法兰底部的高度(m)。 4)减震阻尼装置的弯曲刚度可按制造广规定的性能要 确定。
6.3.6按有限单元分析建立力学模型时,
1有限单元的力学参数可由电气设备体系和电气装置的结 构直接确定。 2当电气设备法兰与瓷套管连接的弯曲刚度用一个等效梁 单元代替时,该梁单元的截面惯性矩I。可按下式计算:
式中:I。一截面惯性矩(m); L。一梁单元长度(m),取单根瓷套管长度的.1/20左右; E。瓷套管的弹性模量(Pa)。 6.3.7在对电气设施进行地震作用计算时,应采用结构的实际阻 尼比。对于电瓷类设备,若实际阻尼比未知,建议取值最大不超过 2%,并应符合本规范第5章的有关规定
6.3.8电气设施的结构抗震强度验算,应保证设备和装置的根部
当采用破坏应力或破坏弯矩进行验算时,瓷套管和瓷绝缘子 的应力及弯矩应分别满足下列公式的要求: 1地震作用和其他荷载作用产生的瓷套管和瓷绝缘子总应 力应按下式计算:
式中:0tot 地震作用和其他荷载产生的总应力(Pa); 一设备或材料的破坏应力值(Pa)。 2地震作用和其他荷载产生的瓷套管和瓷绝缘子总弯矩应 按下式计算:
灭火系统标准规范范本Mot ≤167 M.
式中:Mtot一 地震作用和其他荷载产生的总弯矩(N:m); M. 一设备或材料的破坏弯矩(N·m)
当t≥5T时,a=0; 当0
bs标准图 6. 4. 5正弦拍波
a assin wt · sin 10 as = 0. 75ao
式中:a 各时程的水平加速度(g); t一 时间(s); 体系在测试方向的基本自振周期(s); 体系在测试方向的基本自振圆频率(Hz)。 为避免各拍地震反应的叠加,各拍间隔可按下式确定:
....- 电力标准
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