变电站土建结构抗震设计问题的探讨

寇小强

摘要：随着我国城镇化和现代化建设的不断推进，为城市各项基础设施的运行提供能源供应的电力系统愈发重要，作为其重要节点的变电站，一旦失效或遭到破坏，将会造成电力系统停运，并产生巨大的灾害和经济损失。在我国，地震是最具破坏力的突发性灾害之一，其对变电站造成严重破坏的潜在风险极高。

关键词：变电站土建;结构抗震设计

引言

变电站是电网中的重要电力设施，在电力系统中不仅起到变换电压、接受和分配电能的作用，而且还控制电力的流向，并且调整电压。其基本功能主要为实现电力传输的转换与分配、实施电网监控和运行操作、提供电网运行与维护的关键信息三个方面，故变电站的运行状况对于城市供电系统具有重大意义。在各类灾害中，地震灾害对变电站的影响和威胁不容忽视。在近代的多次地震灾害之中，国内外的变电站都遭受到了严重的破坏，这不仅会对电力企业造成重大的经济损失，还给政府的抢险救灾以及安置灾民工作带来了极大的困难，震后的修复重建工作同样也会造成国家的巨大负担。

1.变电站土建结构设计中抗震设计需注重的问题

1.1选择有利的建筑抗震场地

在对变电站建设时，需要对建设的建筑场地进行有效选择，确保土建结构具有的抗震能力，如果选择的场地具有较好的抗震影响，就可以提高变电站的整体抗震能力。由于地震发生时会发生地表等位置的错动，所以在不同土质和结构上的建筑物，在受到同样的地震影响时，受到的损坏程度也不会相同。地震的发生会对建筑的结构产生较大的破坏，如果选择的场地不好，那么会导致变电站受到的伤害更加严重，可能会造成建筑的倒塌。所以在进行建筑场地的选择时，不能选择土质软弱的场地，在选择时，如果不能有效的将这些场地进行避开，那么就应该对场地进行改造，使其具有抗震的基本要求。

1.2慎重选取变电站土建结构体系

在进行变电站土建结构设计时，也要谨慎做好设计方案，这也会影响变电站的抗震性能，所以应该选择合理的变电站土建结构，在实际施工中，应该从下面几个方面来进行设计：首先抗震设计方案应该保证全面，不能够让个别的土建结构对整体的抗震性能产生影响，所有的变电站土建结构在设计时，都要有一定的赘余度，使得虽然一些建筑物出现损坏时，但是不会影响到整体的抗震性能;针对地震所产生的力量做好传递路径的设计，能够做好计算图。在进行设计时，应该考虑到垂直中立的荷载情况，确保其压应力能够在水平方向上保持均匀，如果是转换结构，那么针对于上部结构的构建，在设计时要确保荷载力要能够进行两次以上的转换;设计人员在进行设计时，应该保证土建结构体系的强度和刚度满足抗震的要求。在进行设计时，要保证构件的各个部位的刚度和强度进行均匀分配，避免出现个别部件的支撑力不足，造成部分区域出现问题，影响建筑的质量。

2.变电站结构抗震设计要点

2.1变电站的抗震设计

在对变电站进行设计时，应该从整体的角度入手，进而在变电站的整体规划下，将扩建的条件进行考虑：主要是平面和竖向两个方面的布置。在进行平面布置时，要坚持横平竖直、受力均匀、刚度对称的原则。对于跨间的质量较大的情况时，那么不要在结构单元的边缘放置，而是要在另外的地方放置。如果有质量很大的设备，那么最好将其放置在一个相对安全的位置，也就是刚度中心的位置。如果在场中设置比较长的悬臂结构时，那么一定不可以在其上部上悬置比较重的设备。在变电站内部开展竖向布置时，在对多项工业做好协调，进而可以选择好位置，可以结合各种荷载和自重之后，在最大程度上将其中心控制在最低位置，保持住其的稳定性，实现对变电站的高度和中心的有效调控。

2.2变电站附属设备基础

变电站内会放置较多的设备，这些设备还会有一些附属设备，如果在变电站内要放置一些质量大重心高的设备时，在安装之前，应该对其重力荷载进行计算，然后结合变电站设置，来确定其应该放置的位置，同时考虑到其竖向地震力情况，确保设备可以稳固的在主场内。

2.3变电站结构构件选型

变电站的结构中，有较多的构件，如屋盖体系、围护等结构。在进行屋盖选择时，其中无檩屋盖体系是一个比较好的选择，因为在建设过程中，如果刚度不足，或者是设计的不协调，那么其就会发生很大的位移，这会影响建筑的抗震质量。使用无檩屋盖体系，可以将建筑的抗扭强度有效提高，使得框架与排架能够共同协调工作。

3.变电站结构抗震设计的优化措施

（1）采用偏心支撑框架。这种框架结构对建筑来讲，其具有更好的抗震能力，在豎向支撑上要进行落地处理。如果其在水平方向上，有比较大的受力，那么应该对其使用多道的竖向支撑。如果是高烈度地区，要多设置几道防线，如果资金允许，应该建立抗震剪力墙，其可以在发生地震时，将其带来的水平力进行有效降低，进而实现对主框架的保护。 （2）高烈度地震区变电站布置上应提前优化。变电站在选择场地时，要避免将其设置在高烈度的区域，如果最后必须设置在高烈度的区域，那么就需要采取有效的手段来将烈度影响降到最低，不能只是按照普通的抗震设计来建设，应该结合变电站的综合情况来进行设计，做好结构的均匀性控制，使得整个工程设计能够得到全面的优化。 （3）减少结构外形的较大凸出或收进。在对变电站土建结构抗震设计时，应该避免结构外形有明星的凸出或者是收进情况。所以，在施工设计时，应该进行科学合理的设计，使得土建结构的抗震能力能够被较大的提高。

结语

总而言之，随着社会经济的快速发展，越来越多的变电站不断涌现，而在变电站土建结构设计工作中，变电站是其核心内容，所以相关的工作人员一定要充分结合工程的实际情况，对其进行不断地优化设计，只有这样才能更好地帮助变电站有效的运行，为电力行业发展的光明前景提供更加有力的保障。

参考文献

[1]王 琦.变电站土建结构设计[J].建材与装饰，2019（49）：108.

[2]贡 伟，田 娜.浅谈变电站土建结构抗震设计[J].中国新技术新产品，2019（06）：143.

[3]胡幸南.变电站土建结构抗震设计[J].黑龙江科技信息，2020（27）：174.