电力设施抗震设计规范.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流电力设施抗震设计规范.精品文档.电力设施抗震设计规范GB 502601996关于发布国家标准电力设施抗震设计规范的通知建标1996528号 根据国家计委计综(1984)305号文的要求,由电力工业部会同有关部门共同制订的电力设施抗震设计规范已经有关部门会审,现批准电力设施抗震设计规范GB 502601996为强制性国家标准,自一九九七年三月一日起施行。 本标准由电力工业部负责管理,具体解释等工作由电力工业部西北电力设计院负责,出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。中华人民共和国建设部一九九六年九月二日主 要 符 号作用和作用效应 FEK结构
2、总水平地震作用标准值 Geq结构(设备)等效总重力荷载代表值 S地震作用效应(弯矩、轴向力、剪力、应力和变形)或它与其他荷载效应的基本组合 M弯矩 N轴向力抗力和材料性能 R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 v设备或材料的破坏应力几 何 参 数 Ho电气设施体系重心高度 Ic截面惯性矩 dc瓷套管胶装部位外径 hc瓷套管与法兰胶装高度 te法兰与瓷套管之间的间隙距离计 算 系 数 结构系数 RE承载力抗震调整系数 Xjij振型i质点的X方向相对水平位移 Yjij振型i质点的Y方向相对水平位移 水平地震影响系数 max水平地震影响系数最
3、大值 场地指数 g平均剪切模量对场地指数的贡献系数 d覆盖土层厚度对场地指数的贡献系数其 他 a地面运动的时程水平加速度 T体系(结构)自振周期 体系(结构)自振圆频率第一章 总 则第1.0.1条 为在电力设施的工程设计中,贯彻执行地震工作“以预防为主”的方针,使电力设施经抗震设防后,减轻地震破坏,最大限度地减少人员伤亡和经济损失,制定本规范。第1.0.2条 本规范适用于抗震设防烈度6度至9度地区的新建和扩建的下列电力设施的抗震设计:一、单机容量为12MW至600MW火力发电厂的电力设施。二、单机容量为10MW及以上水力发电厂的有关电气设施。三、电压为110kV至500kV变电所的电力设施。四
4、、电压为110kV至500kV送电线路杆塔及其基础。五、电力通信微波塔及其基础。注:本规范所称电力设施,包括火力发电厂、变电所、送电线路的建、构筑物和电气设施,以及水力发电厂的有关电气设施;但不包括烟囱、冷却塔、一般管道及其支架。 本规范所称电气设施,包括电气设备、电力系统的通信设备,电气装置和连接导体等;水力发电厂的有关电气设施、指安装在大坝内和大坝上的电气设施。第1.0.3条 按本规范设计的电力设施中的电气设施。当遭受到相当于设防烈度及以下的地震影响时,不受损坏,仍可继续使用;当遭受到高于设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致严重损坏,经修理后即可恢复使用。第1.0.4条 按本规范设计的电力设
5、施的建筑物和构筑物,当遭受到低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,不受损坏或不需修理仍可继续使用;当遭受到相当于本地区设防烈度的地震影响时,可能损坏,但经修理或不需修理仍可继续使用;当遭受到高于本地区设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或危害生命或造成使电气设施不可修复的严重破坏。第1.0.5条 电力设施应根据其抗震的重要性和特点分为重要电力设施和一般电力设施,并应符合下列规定:一、符合下列条款之一者为重要电力设施:1.单机容量为300MW及以上或规划容量为800MW及以上的火力发电厂;2.停电会造成重要设备严重破坏或危及人身安全的工矿企业的自备电厂;3.设计容量为750MW及以上的水力发电厂
6、;4.330kV、500kV变电所,500kV线路大跨越塔;5.不得中断的电力系统的通信设施;6.经主管部(委)批准的,在地震时必须保障正常供电的其他重要电力设施。二、除重要电力设施以外的其他电力设施为一般电力设施。第1.0.6条 电力设施中的建筑物根据其重要性可分为三类,并应符合下列规定:一、重要电力设施中的主要建筑物以及国家生命线工程中的供电建筑物为一类建筑物。二、一般电力设施中的主要建筑物和有连续生产运行设备的建筑物以及公用建筑物、重要材料库为二类建筑物。三、一类、二类以外的建筑物的次要建筑物等为三类建筑物。第1.0.7条 电力设施的抗震设防烈度可采用现行的中国地震烈度区划图规定的地震基
7、本烈度。重要电力设施中的电气设施可按设防烈度提高1度,但设防烈度为8度及以上时不再提高。注:本规范“抗震设防烈度为6度、7度、8度、9度”,简称为“6度、7度、8度、9度”。第1.0.8条 各类建筑物的抗震设计除应符合现行国家标准建筑抗震设计规范外尚应符合下列规定:一、一类建筑物:当为6度时,除本规范有具体规定外,可不进行地震作用计算(不包括国家规定6度区要提高1度设防的电力设施);重要电力设施中的主要建筑物,以及不得中断通信的通信楼等的抗震措施除本规范有具体规定外,可按7度采取抗震措施。当为7度、8度或9度时,地震作用应按设防烈度计算;当为7度、8度时,抗震构造措施除按本规范具体规定外,可按
8、设防烈度提高1度采取抗震措施。二、二类建筑物的地震作用计算和抗震措施应按设防烈度考虑。三、三类建筑物的地震作用应按设防烈度计算,抗震措施可按设防烈度降低1度考虑,但6度时不宜降低。第1.0.9条 架空送电线路的重要大跨越杆塔和基础需提高1度设防时,应经主管部门批准。第1.0.10条 电力设施中的电气设施和构筑物的抗震设计,除执行本规范外,尚应符合现行国家标准的规定;对电力设施中的建筑物,其抗震设计除按本规范执行外,应按现行国家标准建筑抗震设计规范执行。第二章 场 地第2.0.1条 建筑场地按照现行国家标准建筑抗震设计规范可分为有利、不利和危险地段。第2.0.2条 场地评定,当覆盖土层厚度大于2
9、0m时,应取地表以下20m深度范围内的土层平均剪变模量;当覆盖土层厚度小于或等于20m时,取实际厚度范围内的土层平均剪变模量。 场地土层的平均剪变模量应按下式计算:(2.0.2)式中 Gsm场地土层的平均剪变模量(MPa); di第i层土的厚度(m); i第i层土的密度(kNm); Vsi第i层土的剪切波速(ms); n覆盖层的分层数; g重力加速度,可取9.81ms。 第2.0.3条 场地指数可根据电力设施所在场地土层的平均剪变模量和场地覆盖层厚度,按下列公式计算:当场地土层的平均剪变模量大于500MPa或覆盖层厚度不大于5m时,场地指数可采用1.0。ggdd(2.0.3)式中 场地指数;
10、g场地土层刚度对地震效应影响的权系数,可采用0.7; d场地覆盖层厚度对地震效应影响的权系数,可采用0.3; g场地土层刚度指数; c场地覆盖层厚度指数; dov场地覆盖层厚度(m),可采用地面至剪变模量大于500MPa或剪切波速大于500ms的土层顶面的距离。 第2.0.4条 场地分类可根据场地指数,划分为硬场地、中硬场地、中软场地、软场地,并应符合表2.0.4的规定。表2.0.4 场地分类场地分类硬场地中硬场地中软场地软场地场地指数1.00.800.800.350.350.050.050 第2.0.5条 场地地质勘察应在勘察报告中划分对电力设施有利、不利和危险的地段,并应提供电力设施的场地
11、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,以及对液化地基提供液化判别、液化等级、液化深度等数据。 电力设施的场地应有地基土分层实测剪切波速和土层的密度资料;场地覆盖层厚度,可通过搜集资料分析确定。第三章 地 震 作 用 第3.0.1条 本章适用于电力设施中的电气设施和送电线路杆塔、微波塔等电力构筑物。电力设施中的建筑物,其地震作用和结构抗震验算,应按现行国家标准建筑抗震设计规范执行。 第3.0.2条 电力设施的地震作用应按下列原则确定:一、电力设施抗震验算可在两个水平轴方向分别计算水平地震作用。各方向的水平地震作用应全部由该方向抗侧力构件承担。二、对质量和刚度不均匀、不对称
12、的结构,应计入水平地震作用的扭转影响。三、当8度和9度时,对大跨越塔和大跨度设施,长悬臂结构应验算竖向地震作用。第3.0.3条 电力设施中的电气设施和电力构筑物, 可按本规范的有关规定,分别采用底部剪力法、振型分解反应谱法进行抗震分析;但电气设施尚可采用静力设计法和动力设计法或时程分析法计算。第3.0.4条 计算地震作用的地震影响系数,应根据场地指数、场地特征周期和结构自振周期确定。 场地的特征周期按下式计算:Tg0.650.450.4(3.0.4)式中 Tg特征周期,根据场地指数计算确定; 场地指数,按式(2.0.3)计算。 第3.0.5条 地震影响系数(图3.0.5)可按下列公式计算:图3
13、.0.5 地震影响系数曲线 一、当0T0.1时,(t)(0.455.5c)max(3.0.51) 二、当0.1TTg时:(t)max(3.0.52) 三、当TTg时:(3.0.53)式中 (t)水平地震影响系数; max水平地震影响系数最大值; T结构自振周期。 注:按式(3.0.5-3)计算的地震影响系数小于最大值max的10%时,应取0.1max。 第3.0.6条 当结构的阻尼比为5%时,水平地震影响系数的最大值宜按表3.0.6采用。表3.0.6 水平地震影响系数最大值max设防烈度6789max0.120.230.450.90 当电力设施的阻尼比不等于5%时,其水平地震影响系数由5%阻尼
14、比的水平地震影响系数乘以阻尼修正系数求得。其阻尼修正系数应按下列公式计算: 当T0.1s时: 3.0.6-1) 当T0.02时 1.0 (3.0.6-2)式中 阻尼修正系数; 结构的实际阻尼比; T结构自振周期。 注:当结构自振周期T为0.020.1s之间时,阻尼修正系数值按式(3.0.6-1)和(3.0.6-2)的计算结果进行线性内插。 第3.0.7条 不计入扭转影响的结构,当采用振型分解反应谱法时,可按下列规定计算地震作用和作用效应: 一、结构j振型i质点的水平地震作用标准值,应按下列公式确定: (3.0.7-1)(i1,2,n;j1,2,m) (3.0.7-2)式中 Fjij振型i质点的
15、水平地震作用标准值; 结构系数,宜按表3.0.7采用;表3.0.7 结构系数类 别送电线路杆塔和微波塔钢结构0.30钢筋混凝土结构0.35电气设施电瓷产品1.0其 他0.7j相应于j振型自振周期的水平地震影响系数,应按本规范第3.0.5条采用;jj振型的参与系数;Xjij振型i质点在X方向的水平相对位移;Gii质点的重力荷载代表值,包括全部恒荷载、固定设备重力荷载和附加在质点上的其他重力荷载。二、各振型的水平地震作用效应(弯矩、剪力、轴向力和变形),应按下式进行组合: (3.0.7-3)式中 S水平地震作用效应; Sjj振型水平地震作用效应,宜取前23个振型;当基本周期大于1.5s时,振型个数
16、可适当增加。 第3.0.8条 当采用底部剪力法时(图3.0.8),结构的总水平地震作用标准值,应按下列公式计算:图3.0.8 结构水平地震作用计算FEK1Geq (3.0.8-1)(i1,2,n) (3.0.8-2)FnnFEK (3.0.8-3)式中 FEK结构总水平地震作用标准值; 1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3.0.5条采用; Geq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%; Fii质点的水平地震作用标准值; Gi、Gj分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值; Hi、Hj分别为i、j质点的计算高度; n顶部附加地震作用
17、系数,可按表3.0.8采用; Fn顶部附加水平地震作用。表3.0.8 顶部附加地震作用系数Tg(s)T11.4Tg(s)T11.4Tg(s)0.20.081T10.0700.2、0.40.081T10.0100.40.081T10.020 注:场地特征周期按式(3.0.4)计算。T1为结构的基本自振周期。第3.0.9条 基本自振周期大于1.5s的高柔结构,当位于中软和软弱场地时,其地震作用效应宜乘以增大系数,其增大系数宜取1.3。第3.0.10条 大跨越塔、长悬臂结构的竖向地震作用标准值,当为8度时,可取该结构、构件重力荷载代表值的10%;当为9度时,可取20%。第四章 选址与总体布置第4.0
18、.1条 电力设施场地应选择在对抗震有利的地段,避开对抗震不利和危险的地段。当为9度时,重要电力设施宜建在硬场地的地区。第4.0.2条 发电厂的铁路、公路或变电所的公路应避开地震时可能发生崩塌、大面积滑坡、泥石流、地裂和错位的危险地段。第4.0.3条 发电厂、变电所的主要生产建筑物、设备,应根据厂区、所区的地质和地形,选择对抗震有利的地段进行布置,避开不利地段。第4.0.4条 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,适应增加电力设施至挡土墙或边坡的距离。第4.0.5条 发电厂的燃油库、酸碱库宜布置在厂区边缘较低处。燃油罐、酸碱罐四周应设防护围堤。第4.0.6条 发电厂厂区的地
19、下管、沟,宜简化和分散布置,并不宜平行布置在道路行车道下面。地下管、沟主干线应在地面上设置标志。第4.0.7条 发电厂厂外的管、沟不宜布置在遭受地震时可能发生崩塌、大面积滑坡、泥石流、地裂和错动等危险地段;并应避开洞穴和欠固结填土区。第4.0.8条 发电厂的主厂房、办公楼、试验楼、食堂等人员密集的建筑物,其建筑物主要出入口应设置安全通道,其附近应有疏散场地。第4.0.9条 发电厂各功能分区的主干道,应环形贯通,道路宽度不得小于4m,道路边缘至建筑物的距离应满足地震时路面不致被散落物阻塞的要求。第4.0.10条 发电厂、变电所水准基点的布置应避开对抗震不利地段。第五章 电 气 设 施第一节 一
20、般 规 定第5.1.1条 电气设施的抗震设计应符合下列规定:一、电压为330kV及以上的电气设施,7度及以上时,应进行抗震设计。二、电压为220kV及以下的电气设施,8度及以上时,应进行抗震设计。三、安装在屋内二层及以上和屋外高架平台上的电气设施、7度及以上时,应进行抗震设计。第5.1.2条 电气设备、通信设备应根据设防烈度进行选择,当不能满足抗震要求时,可采取装设减震阻尼装置或其他措施。第二节 设 计 方 法第5.2.1条 电气设施的抗震设计方法分为动力设计法和静力设计法,并应符合下列规定:一、对高压电器、高压电瓷、管型母线、封闭母线及串联补偿装置等构成的电气设施,应采用动力设计法。二、对变
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- 电力设施 抗震 设计规范
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