配電樓-電氣設(shè)備系統(tǒng)的地震反應(yīng)及減震控制研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類的用電需求越來越大，而作為電力網(wǎng)絡(luò)重要組成部分的變電站配電樓系統(tǒng)，在整個電網(wǎng)中起到了樞紐的作用，是保障電網(wǎng)安全運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。國內(nèi)外眾多破壞性地震實例表明，強烈地震對配電樓系統(tǒng)的破壞會引發(fā)整個電力系統(tǒng)的破壞，從而導致嚴重的次生災(zāi)害和慘重的經(jīng)濟損失，對國計民生和經(jīng)濟建設(shè)影響極大。近些年來，世界各國都加強了對電力系統(tǒng)地震災(zāi)害的研究工作，但對配電樓系統(tǒng)的地震反應(yīng)研究尚欠深入，諸多問題函待解決。
　　 本文首

2、次考慮主體結(jié)構(gòu)一電氣設(shè)備相互作用，對我國變電站配電樓系統(tǒng)的地震反應(yīng)進行了深入系統(tǒng)的研究，分析了配電樓系統(tǒng)的動力特性，研究了單向、多維地震動以及近斷層地震動影響等不同類型地震動輸入情況下配電樓系統(tǒng)的地震反應(yīng)，進而采用隔震技術(shù)進行了配電樓系統(tǒng)的減震控制研究，根據(jù)分析結(jié)果對現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》和《電力設(shè)施抗震設(shè)計規(guī)范》相關(guān)條文提出了完善建議。
　　 主要研究內(nèi)容如下:
　　 針對國內(nèi)電力行業(yè)常用的兩種配電樓系統(tǒng)，建立了考慮

3、主體結(jié)構(gòu)一電氣設(shè)備相互作用的三維動力分析模型。根據(jù)主體結(jié)構(gòu)型式和電氣設(shè)備擺放特點分析了配電樓系統(tǒng)的動力特性，考察了電氣設(shè)備與結(jié)構(gòu)樓層質(zhì)量比等因素對系統(tǒng)自振周期的影響，并與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法所得結(jié)果進行對比，得到了配電樓系統(tǒng)的動力特性規(guī)律。
　　 篩選出Ⅰ~Ⅳ類場地共10條有代表性的實震記錄作為地震動輸入，采用時程分析法研究了地震動單向、多維輸入情況下配電樓系統(tǒng)彈性及彈塑性階段的地震反應(yīng)。通過對框架柱底部剪力、柱頂水平位移、柱頂水平

4、加速度以及電氣設(shè)備水平加速度等地震反應(yīng)結(jié)果的分析，進行了主體結(jié)構(gòu)層間位移角限值及電氣設(shè)備動力放大系數(shù)的修正。
　　 首次研究了建造于近斷層處配電樓系統(tǒng)的抗震性能，選取了100條近斷層地震記錄作為地震動輸入，對配電樓系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備的地震反應(yīng)及破壞特征進行了分析，結(jié)果表明近斷層處配電樓系統(tǒng)的地震破壞更大。
　　 為了確保配電樓系統(tǒng)的正常使用，采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)對配電樓系統(tǒng)開展了減震控制研究，分析了基礎(chǔ)隔震配電樓系統(tǒng)主體