考慮主廠房結(jié)構(gòu)-電氣設(shè)備相互作用的大型變電站振動臺試驗(yàn)研究.pdf

1、變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能的樞紐,是電力系統(tǒng)重要的組成部分。從最近幾年地震破壞情況來看,強(qiáng)烈地震極易引起變電站主廠房結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備的破壞,影響整個電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。目前國內(nèi)外學(xué)者對于變電站的抗震性能研究已經(jīng)取得一些重要成果,主要集中在變電站主廠房的抗震性能理論分析以及電力設(shè)備的抗震性能研究等方面,但開展考慮主廠房結(jié)構(gòu)-電氣設(shè)備相互作用的振動臺試驗(yàn)研究還很少。
　　本文首先介紹了目前國內(nèi)外學(xué)者對變電站抗震性能研究的

2、進(jìn)展;其次設(shè)計并制作了1/8比例的縮尺模型,開展了變電站模擬地震振動臺研究,觀察模型在試驗(yàn)過程中的現(xiàn)象并對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,研究模型的動力特性和地震反應(yīng),介紹了模型的破壞過程,分析模型在地震作用下的薄弱環(huán)節(jié);最后采用有限元分析軟件SAP2000建立試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃驮妥冸娬局鲝S房結(jié)構(gòu)的三維有限元分析模型,進(jìn)行彈塑性時程分析,得到模型的動力特性和模型的地震反應(yīng)分析結(jié)果,將有限元計算結(jié)果與振動臺試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析。
　　從試驗(yàn)分析結(jié)果來看

3、,電氣設(shè)備水平加速度放大系數(shù)明顯大于《電氣設(shè)備抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50260-2013)第6.2.6條給出的:“電氣設(shè)備在二層、三層時動力放大系數(shù)為2.0”的規(guī)定數(shù)值;電氣設(shè)備的水平加速度峰值明顯大于其所在層樓板的加速度峰值,并且電氣設(shè)備相對于二層樓板位移明顯;此外,在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備套管的地震反應(yīng)強(qiáng)烈,在實(shí)際工程中應(yīng)對其特殊處理或單獨(dú)設(shè)計。
　　在地震作用下電氣設(shè)備所在樓層和頂層的層間位移角較大,接近彈性和彈塑性階段規(guī)范規(guī)

4、定的層間位移角限值;在9度罕遇地震作用下,模型梁柱破壞嚴(yán)重,但未發(fā)生倒塌,滿足大震不倒的抗震要求;從試驗(yàn)?zāi)Ｐ推茐那闆r來看,頂層和二層柱底破壞嚴(yán)重,角柱比中柱較先發(fā)生破壞,頂層梁柱節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)不規(guī)則裂縫,電氣設(shè)備下部梁并未發(fā)生破壞。
　　采用SAP2000建立有限元模型進(jìn)行分析,比較了有限元模型和試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮?度多遇和8度基本烈度地震作用下加速度、位移反應(yīng),對比表明,有限元分析結(jié)果與振動臺試驗(yàn)結(jié)果誤差較小,兩者結(jié)果基本吻合,所反應(yīng)的模型反