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1电力设施抗震设计规范GB50260—1996关于发布国家标准《电力设施抗震设计规范》的通知建标[1996]528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》GB50260—1996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2主要符号作用和作用效应FEK——结构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σtot——地震作用和其他荷载产生的总应力σv——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ζ——结构系数γRE——承载力抗震调整系数Xji——j振型i质点的X方向相对水平位移3Yji——j振型i质点的Y方向相对水平位移α——水平地震影响系数αmax——水平地震影响系数最大值μ——场地指数μg——平均剪切模量对场地指数的贡献系数μd——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ω——体系(结构)自振圆频率4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、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:①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。②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5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;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”。6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20m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。7场地土层的平均剪变模量应按下式计算:GdVgdininsmiisi21i1310=·==-(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);γi——第i层土的密度(kN/m3);Vsi——第i层土的剪切波速(m/s);n——覆盖层的分层数;g——重力加速度,可取9.81m/s2。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。μ=γgμg+γdμd(2.0.3)g6.6sm3sm1(30)100(30MPa)=--·当≤时--eGGd0.5ov3ov(5)100(80m)=-·当>时--edd2式中μ——场地指数;γg——场地土层刚度对地震效应影响的权系数,可采用0.7;γd——场地覆盖层厚度对地震效应影响的权系数,可采用0.3;μg——场地土层刚度指数;8μc——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500m/s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1.0≥μ>0.800.80≥μ>0.350.35≥μ>0.050.05≥μ≥0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。9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:Tg=0.65-0.45μ0.4(3.0.4)式中Tg——特征周期,根据场地指数计算确定;μ——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3.0.5地震影响系数曲线一、当0≤T≤0.1时,α(t)=(0.45+5.5c)αmax(3.0.51)二、当0.1<T≤Tg时:α(t)=αmax(3.0.52)三、当T>Tg时:10()g0.9maxtTT=(3.0.53)式中α(t)——水平地震影响系数;αmax——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αmax的10%时,应取0.1αmax。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αmax设防烈度6789αmax0.120.230.450.90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T≥0.1s时:=/+--1115(0.05)exp(0.09)TT3.0.6-1)当T=0.02时η=1.0(3.0.6-2)式中η——阻尼修正系数;ζ——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0.02~0.1s之间时,阻尼修正系数η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:11一、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:FXGjiiijii=(3.0.7-1)(i=1,2,…n;j=1,2,…m)jjii1jii1===XGXGinin2(3.0.7-2)式中Fji——j振型i质点的水平地震作用标准值;ζ——结构系数,宜按表3.0.7采用;表3.0.7结构系数类别ζ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0.7αj——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;γj——j振型的参与系数;Xji——j振型i质点在X方向的水平相对位移;Gi——i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:SSim==j21(3.0.7-3)12式中S——水平地震作用效应;Sj——j振型水平地震作用效应,宜取前2~3个振型;当基本周期大于1.5s时,振型个数可适当增加。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FEK=ζ·α1Geq(3.0.8-1))(1nEK1jjiii-·=·==FGGHGFnj(i=1,2,…,n)(3.0.8-2)ΔFn=δnFEK(3.0.8-3)式中FEK——结构总水平地震作用标准值;α1——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
本文标题:电力设施抗震设计规范
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