中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）05-0337-02
1 高架电气防震装置研究的意义
强烈的地震给世界各国人民造成了巨大的灾害，地震中大量建筑物的破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因，结构的抗震设计是结构工程领域的重要课题。在震害调查分析中发现，建筑物即使按照传统的抗震设计方法进行设计也有倒塌的现象，因此为了保证重要建筑的安全，结构工程师们转向对新的抗震设计方法即结构控制的研究。通过在结构上设置控制机构，由控制机构和结构共同控制抵御地震动等动力荷载，使结构的动力反应减小，从而有效地减轻地震灾害。同时随着国家经济的发展，变电站工程建筑形式要求越来越复杂-平面上不规则，立面上也不规则，而且需要在楼板上竖向布置电缆，对结构局部刚度有所削弱，同时需要较大的内部空间，水平刚度较小。在地震作用下，这些结构将发生较大的扭转，加重这些建筑的破坏，因此制约着结构建筑形式的多样化发展，对变电站工程中建筑的扭转响应控制迫在眉睫。
电力系统是生命线工程的重要组成部分。在地震中，电力系统一旦发生破坏，可能造成震区及周边地区的大面积停电，严重影响救灾及震后的重建工作。高压电气设备在地震时是应该首要保护的，而其中尤以高架电气设备最为重要，相比其他电气设备，高架电气设备由于位置较高，动力响应较大，容易破坏，一旦震坏则更难修复及更换，也是震后难以通电运行的关键所在。而现在对于电气设备的抗震在实际设计时考虑的较少，主要是由于设计人员认为电气设备生产厂家已经考虑了设备的抗震，故在设计时未考虑设备的抗震。从历次震害调查发现，高架电气设备没有像设计人员想象的那么安全，很多高架电气设备遭到严重的破坏，因此对于高架电气设备抗震研究迫在眉睫。
2 新型高架电气隔震装置
对于高架电气设备的隔震不但要使隔震层的水平刚度小，最重要的是隔震装置要能抵抗大震下的产生的倾覆力矩，然而普通的橡胶隔震装置不能抵抗大震下在隔震层产生的倾覆力矩，因此普通的橡胶隔震装置不适合应用于高架电气设备的隔震控制，必须开发新的隔震装置对其进行隔震。由高架电气设备对隔震装置的力学性能要求可知，隔震装置必须能够承受大震下电气设备对其产生的拉力，而且必须水平向的刚度较小。装置在水平向的刚度较小，而竖向的刚度较大，能够提供较大的拉力。装置的钢材主要采用Q235钢材，以保证水平向刚度较小，而且该装置材料造价较低，材料可以就地取材，因此比较容易实现。
3 330KV电压互感器隔震设计
3.1 工程概况
该项目来源于某高烈度地区的新建330kV变电站工程，根据《建筑抗震设防分类标准》和《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001)，设防烈度8度(0.309)。场地类别II类，设计分组第一组，场地特征周期取 Tg=0.35秒，不考虑近场影响。设计目标减小电气设备的水平向地震加速度及设备顶点与底面的相对位移。隔震支座设置在支架顶部，将330KV电压互感器与支架隔开，以达到隔离地震能量、减小电压互感器水平地震作用的目的。330KV电压互感器隔震设计如图1所示：
图1 互感器隔震设计图
3.2 材料属性
对于上部结构330KV电压互感器由瓷套组成，下部支架由钢材组成，各材料的属性表1所示：
3.3 隔震装置刚度确定
采用有限元分析软件SAP200建立隔震装置的有限元模型，通过计算分析小震下隔震层x向Y向水平刚度1.61×106N/m，大震下隔震层装置的部分屈服，故考虑刚度的退化，取小震时刚度的0.2倍。
3.4 计算分析与构造措施
利用时程分析法，对该结构选用三条实际地震记录和一组人工模拟加速度时程曲线，分别选取El-Centro波、Kobe波、波、Taft和所拟合的人工模拟地震波(兰州波)。对该工程进行了分析，加速度峰值取为:多遇110.0cm/s2，罕遇510.0 cm/s2，对结构分别进行不隔震、隔震小震、隔震大震情况下计算。
（1）结构基本周期：
（2）隔震支座最大压力：
考虑竖向地震作用，取构件重力荷载代表值的20%，隔震支座的压力设计值由1.2×永久荷载标准值+0.2×构件重力荷载代表值求得。计算结果表明，隔震支座最大压力设计值小于隔震装置竖向承载压力。
（3）隔震效率：定义隔震效率为=隔震后设备顶点最大加速度/隔震前设备顶点最大加速度，计算结果见表3
（4）罕遇地震时隔震支座验算：
①隔震层在罕遇地震作用下隔震层水平剪力标准值平均为8.9lKN，设计值11.58KN。小于4个M18螺栓的剪力承载力设计值。
②隔震支座在罕遇地震作用下隔震层的弯矩标准值平均为25.03KN.m，螺栓的拉力设计值为25.73KN，小于螺栓容许拉力值。
③隔震装置A构件的拉力设计值为25.73KN，小于竖向容许拉力值为。
④隔震支座在罕遇地震作用下平均最大位移为2.89cm。
（5）隔震支座以上结构设计：
隔震层以上结构应采取不阻碍隔震层在罕遇地震下发生较大变形的措施。上部结构及隔震层部件应与周围固定物脱开，与水平方向固定物的脱开距离。
（6）隔震支座以下支架结构设计：
隔震层以下结构的强度、刚度、稳定性对上部结构安全至关重要，应务必使该部分结构具有较大的安全储备。根据抗震规范GB500II-2001要求，隔震层以下结构的地震作用和抗震验算，应按罕遇地震作用下内力组合进行验算。水平剪力Vi为11.58KN、轴力N为ZI.87KN，弯矩为上部结构在罕遇地震作用下产生的弯矩+Vi H，H为支架柱高。
参考文献
［1］周锡元，阎维明，杨润林.建筑结构的减震、减振和振动控制.建筑结构学报，2002，23(2):2-12.
1 高架电气防震装置研究的意义
强烈的地震给世界各国人民造成了巨大的灾害，地震中大量建筑物的破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因，结构的抗震设计是结构工程领域的重要课题。在震害调查分析中发现，建筑物即使按照传统的抗震设计方法进行设计也有倒塌的现象，因此为了保证重要建筑的安全，结构工程师们转向对新的抗震设计方法即结构控制的研究。通过在结构上设置控制机构，由控制机构和结构共同控制抵御地震动等动力荷载，使结构的动力反应减小，从而有效地减轻地震灾害。同时随着国家经济的发展，变电站工程建筑形式要求越来越复杂-平面上不规则，立面上也不规则，而且需要在楼板上竖向布置电缆，对结构局部刚度有所削弱，同时需要较大的内部空间，水平刚度较小。在地震作用下，这些结构将发生较大的扭转，加重这些建筑的破坏，因此制约着结构建筑形式的多样化发展，对变电站工程中建筑的扭转响应控制迫在眉睫。
电力系统是生命线工程的重要组成部分。在地震中，电力系统一旦发生破坏，可能造成震区及周边地区的大面积停电，严重影响救灾及震后的重建工作。高压电气设备在地震时是应该首要保护的，而其中尤以高架电气设备最为重要，相比其他电气设备，高架电气设备由于位置较高，动力响应较大，容易破坏，一旦震坏则更难修复及更换，也是震后难以通电运行的关键所在。而现在对于电气设备的抗震在实际设计时考虑的较少，主要是由于设计人员认为电气设备生产厂家已经考虑了设备的抗震，故在设计时未考虑设备的抗震。从历次震害调查发现，高架电气设备没有像设计人员想象的那么安全，很多高架电气设备遭到严重的破坏，因此对于高架电气设备抗震研究迫在眉睫。
2 新型高架电气隔震装置
对于高架电气设备的隔震不但要使隔震层的水平刚度小，最重要的是隔震装置要能抵抗大震下的产生的倾覆力矩，然而普通的橡胶隔震装置不能抵抗大震下在隔震层产生的倾覆力矩，因此普通的橡胶隔震装置不适合应用于高架电气设备的隔震控制，必须开发新的隔震装置对其进行隔震。由高架电气设备对隔震装置的力学性能要求可知，隔震装置必须能够承受大震下电气设备对其产生的拉力，而且必须水平向的刚度较小。装置在水平向的刚度较小，而竖向的刚度较大，能够提供较大的拉力。装置的钢材主要采用Q235钢材，以保证水平向刚度较小，而且该装置材料造价较低，材料可以就地取材，因此比较容易实现。
3 330KV电压互感器隔震设计
3.1 工程概况
该项目来源于某高烈度地区的新建330kV变电站工程，根据《建筑抗震设防分类标准》和《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001)，设防烈度8度(0.309)。场地类别II类，设计分组第一组，场地特征周期取 Tg=0.35秒，不考虑近场影响。设计目标减小电气设备的水平向地震加速度及设备顶点与底面的相对位移。隔震支座设置在支架顶部，将330KV电压互感器与支架隔开，以达到隔离地震能量、减小电压互感器水平地震作用的目的。330KV电压互感器隔震设计如图1所示：
转贴于
3.2 材料属性
对于上部结构330KV电压互感器由瓷套组成，下部支架由钢材组成，各材料的属性表1所示：
3.3 隔震装置刚度确定
采用有限元分析软件SAP200建立隔震装置的有限元模型，通过计算分析小震下隔震层x向Y向水平刚度1.61×106N/m，大震下隔震层装置的部分屈服，故考虑刚度的退化，取小震时刚度的0.2倍。
3.4 计算分析与构造措施
利用时程分析法，对该结构选用三条实际地震记录和一组人工模拟加速度时程曲线，分别选取El-Centro波、Kobe波、波、Taft和所拟合的人工模拟地震波(兰州波)。对该工程进行了分析，加速度峰值取为:多遇110.0cm/s2，罕遇510.0 cm/s2，对结构分别进行不隔震、隔震小震、隔震大震情况下计算。
（1）结构基本周期：
（2）隔震支座最大压力：
考虑竖向地震作用，取构件重力荷载代表值的20%，隔震支座的压力设计值由1.2×永久荷载标准值+0.2×构件重力荷载代表值求得。计算结果表明，隔震支座最大压力设计值小于隔震装置竖向承载压力。
（3）隔震效率：定义隔震效率为=隔震后设备顶点最大加速度/隔震前设备顶点最大加速度，计算结果见表3
（4）罕遇地震时隔震支座验算：
①隔震层在罕遇地震作用下隔震层水平剪力标准值平均为8.9lKN，设计值11.58KN。小于4个M18螺栓的剪力承载力设计值。
②隔震支座在罕遇地震作用下隔震层的弯矩标准值平均为25.03KN.m，螺栓的拉力设计值为25.73KN，小于螺栓容许拉力值。
③隔震装置A构件的拉力设计值为25.73KN，小于竖向容许拉力值为。
④隔震支座在罕遇地震作用下平均最大位移为2.89cm。
（5）隔震支座以上结构设计：
隔震层以上结构应采取不阻碍隔震层在罕遇地震下发生较大变形的措施。上部结构及隔震层部件应与周围固定物脱开，与水平方向固定物的脱开距离。
（6）隔震支座以下支架结构设计：
隔震层以下结构的强度、刚度、稳定性对上部结构安全至关重要，应务必使该部分结构具有较大的安全储备。根据抗震规范GB500II-2001要求，隔震层以下结构的地震作用和抗震验算，应按罕遇地震作用下内力组合进行验算。水平剪力Vi为11.58KN、轴力N为ZI.87KN，弯矩为上部结构在罕遇地震作用下产生的弯矩+Vi H，H为支架柱高。
参考文献
1999年的土耳其大地震，引起了该国最大的石油提炼企业蒂普拉什联合炼油公司发生大火，并导致了连锁大爆炸，造成的直接经济损失高达50亿美元，引起该国油料的严重短缺，相关工业陷入瘫痪，其间接损失更是难以估量。资料显示，仅地震次生火灾造成蒂普拉什联合炼油公司的直接经济损失就占了这次大地震全部直接经济损失的1／4强，更不用说还有无法计算的巨大间接经济损失。地震次生火灾的危害之大由此可见斑。在同年发生的台湾大地震中，地震次生火灾给生产绍兴酒和白兰地酒的南投酿酒公司也带来了沉重的打击。该公司厂房因地震起火后，导致存储量约达470多吨的大型酒罐爆炸，大火持续烧了两天两夜，直接经济损失高达60亿新台币。
除了石化公司、酿酒厂等储藏有大量易燃易爆物品的场所外，地震中普通的生活设施也是极易引发次生火灾的。因为强震发生时，建筑物倒塌会使生活用燃气管道破裂泄漏，可燃性气体旦遭遇明火便会引起火灾。即使强震过后的余震期间，由于停电，人们常常使用蜡烛等明火照明，而且暂住的防震棚又大多是用芦席、油毡、竹竿、塑料布等易燃物搭建的，稍不注意也会失火，一旦失火便可能引发“火烧连营”的大灾情。1923年9月1日，日本关东地区发生8.2级地震。震后，在距震中区100余公里的东京城内引发了136起次生火灾，大火很快联成一片，持续燃烧了三天两夜，东京地区至少2／3的房屋被烧毁。这次关东大地震共死亡近10万人，其中绝大部分是被大火活活烧死的。
地震中，汽车、火车、船舶、飞机等交通工具相互碰撞起火也是次生火灾的个重要成因。在地震发生时，汽车、火车等交通工具失控而引发碰撞事故，从而导致交通工具自身起火或所载货物起火，再加上交通工具还有流动性，起火后往往会引燃周围建筑或设施。电线、电器火灾也是地震次生火灾的重要成因。地震时，大地突然强烈震动，建筑物纷纷发生变形甚至倒塌，城乡电网因此受到极大的破坏，极易引起电线短路而出现超负荷电流，从而引起相连电器发生过载火灾。在我国地震记录中，由于地震造成工矿企业的输电线路短路，引起输电变压器火灾，从而造成较大经济损失的案例是很多的。
除了上述种种地震次生火灾外，还有其他些情形的次生火灾。例如，地震产生的裂缝就可能使甲烷等地下可燃气体逸出，这些可燃气体遇到明火便会引发火灾。这类火灾在我国1975年海城地震、1976年唐山地震时都曾出现过。
二、地震次生火灾的特点
(一)地震次生火灾与地震的伴生性
地震时，由于电线短路、煤气泄漏、油管破裂、炉灶倒等原因，往往造成火灾。如：1964年美国阿拉斯加地震，一个大型油罐受震爆炸起火。1 964年日本新泻地震，一个大型油罐受震破裂，爆炸起火导致煤气管线破坏75％。而且强烈地震将使大量房屋倒塌，遇到失控的火源、电源后，同样也将发生火灾。地震发生后，供居民临时避难用的抗震棚也极易引发火灾的发生。唐山大地震仅抗震棚失火，天津就发生了452起。1923年日本东京和横滨地震有38000人被烧死在广场。1975年海城地震，由于抗震棚失火，共烧死424人，比震死的人还多。
(二)地震次生火灾的同时多发性
强烈地震发生后，对地震区的破坏往往是全范围性的，常常使得震区内同时有多处起火，这是地震次生火灾的一大显著特征。1906年美国旧金山8.3级大地震，全城五十多处起火。海城地震发生当天就起火36起。唐山地震和1996年丽江地震，也出现了数处同时起火。在横滨和东京地震中，横滨地区共有208处、东京地区共有136处同时起火，总烧毁447000幢房屋，烧死56000人。
(三)地震次生火灾的难以扑救性
由于地震次生火灾具有易发性和多发性，给消防队扑救工作带来了困难。除此之外，地震往往导致电气线路中断，桥梁隧道等交通干线毁坏，通讯中断，消防站倒塌，消防器材遭到破坏，从而使电厂停电、水厂停水、消火栓内没有水源，消防队不能像往常一样及时出动，到达火场迅速展开灭火救援活动。
三、地震次生火灾的预防措施
(一)地震区的城市总体布局
由于地震和地震次生火灾的广泛破坏性，地震区城市消防规划应考虑在城市的总体布局中。对易燃易爆单位和公众聚集场所应充分考虑风向和安全防火间距，石化企业应布置在河流下流，尽量避开地震断裂带和古河道。地震区内的消防站，应将站内的车库、通讯，值班，值勤位置以及相关的建筑物按当地地震基本裂度提高一度进行抗震设施，并尽可能地留出备用场地和备用出口，以保证抗震救灾的要求。
(二)建筑物的抗震加固设计
地震往往导致大量房屋的倒塌，将增加地震次生火灾发生的可能性。由此，建筑物的抗震加固设计是预防地震次生火灾的一个出发点。建筑物的抗震加固设计，包括基础的抗震加固设计和结构的抗震加固设计。
1 基础一般而言，地震波是通过地层内的不同介质到达地球表现，并通过建筑物场地对建筑物施加影响的。场地的地震反应因场地的类别而异，其影响因素是多方面的，地震时地基液化失效，会造成建筑物下沉、浮升、倾斜、开裂及滑移。为此，在地震设防区，应制定出较为精确的地震基本裂度，对建筑物场地进行周密而细致的勘察，选择地势平坦，较为开阔的场地，避免在陡坡、深沟、峡谷地带以及处于断
层的地段来建筑房屋，采取设置地下连续墙等方式使地基的剪切变形受到约束。
2 建筑结构。建筑结构的抗震设计，应考虑其强度、变形能力、整体性能等诸方面的要素。分别从建筑结构形式、建筑结构体系以及建筑构件和材料上充分考虑抗震强度。
3 抗震棚。抗震棚是地震发生之后供人们临时避难用的场所。由于其多为临时搭建，构造简单，采用的建筑材料多为可燃物，室内物品堆放杂乱，缺少必要的灭火器材。加上火源管理困难，往往容易引起火灾的发生，造成人员伤亡和财产损失。应注意抗震棚的选址、材质、照明设施达到防火安全要求，特别要留心抗震棚周围应有固定的消防水池和天然水源，以利于火灾的扑救。
(三)燃气、煤气管道抗震设计
纵观几次大地震次生火灾，大都由于城市燃气、煤气管道遭到破坏之后发生破裂泄漏引起的。因此，燃气、煤气管道的抗震设计是预防地震次生火灾的关键所在。
城市燃气、煤气管线均应采用钢管，且宜铺设在管沟内，采取相应的防静电措施。并且还要注意与建筑物、构筑物或相邻管道之间保持定的防火间距。
储油罐区，应按当地抗震基本裂度提高一度进行设防。对已建的罐，在罐底圈壁上加二至三圈钢筋箍带进行加固处理，以减轻塑性变形。
油库、油站等建筑物、设备要进行严格的抗震设防和可靠地基的处理，架空管道采取防下滑措施。
(四)地震区的消防水源
强烈地震引起的火灾。往往因为城市供水管道破裂，消火栓内没有水源，消防队无法开展灭火救援活动。因此，在地震区，不仅要对城市供水管道进行抗震设计，而且必须预备一定的消防水源。
1 城市给水设施抗震设计。城市给水输配管应铺设在土质良好的地区，不宜设置在抗液化能力较差的场地。给水管道一般采用钢管、灰口铸铁管、预应力混凝土管和石棉水泥管。管道埋置深度适当。管网应布置成环状。且各环要相互连通。供水区域较大时。可划分为几个小供水区，设置的管道控制阀，每隔100米左右设置1个。
水塔应用钢筋混凝土或钢材料建筑，设法加入斜构件。水塔建筑成圆筒开，并保证水塔附属设施与其紧密连成个整体。
2 应急消防水源及贮配装置。尽管对给水设施进行了抗震设计，但在强烈地震发生之后，最方便、实效的还是应用天然水源，同时。还应设置定的贮水装备，以满足应急需要。
在地震区，要有计划地增加消防水池数量，并充分利用天然水源。在公园、校园、大型公共场所及地下建筑设置一定的消防水池，与此同时，要开掘定数目的水井。给消防队配备补水车以及构筑定数量的贮水槽。
(五)交通道路的抗震设计
地震引起火灾之后，受灾区迫切需要解决的问题是消灾、灭火。交通道路的破坏，将给消防人员带来困难。因此，保证道路畅通是预防地震次生火灾的一个重要条件。
在道路的技术勘察设计过程中，铁路或公路定线必须考虑与局部地震效应有关的全部工程条件。选定路线要尽可能绕避基本裂度大于9度的高裂度地震区，避开地震时可能坍塌而严重中断公路交通的各种构筑物，桥梁宜采用梁式桥梁，优先采用简支桥梁，尽量减少多儿拱桥、弯桥、斜桥，桥墩宜采用低坡台、低档墙、低路堤。
在地震区，还应修建段供震备用的低标准的辅助道路，城市应设置两个或两个以上不在同经纬线上的对外联系的出口，并加强与临近公路的联系。
(六)地震区的消防通讯
强烈地震发生之后，通讯设施往往遭到定程度的破坏，从而影响了火灾报警和火场的指挥调动。因此。须认真做好通信设施的抗震设防和震后应急的通信工作。
城市通信要有幅射成网的通信网络，市话建设采取有线和无线相结合的通信系统，且两者的机房应分开设置。
要对通讯建筑进行加固，推广使用抗震柜、蓄电池抗震框架，采用地下电缆连接通信线路。
消防部门应建立计算机指挥中心，建立无线通讯网络，给消防车装备车载无线电台。以满足火灾扑救的需要。
(七)供电系统抗震设计
强烈地震发生之后，将使电力系统遭到破坏，一方面将会产生大量失控的电源。成为地震次生火灾的点火源；另一方面，将带来系列的负面影响。为此，应对供电系统进行抗震设防。
城市供电，应采用多电源环路供电。变配电所、控制室及调度室等建筑物的设计，应按当地抗震基本裂度提高一度进行抗震设防。电气产品，采用高强度材料或产品自振周期大于或小于地震波卓越周期的产品，选择最佳的减震体系以减小地震引起设备的内力突变，提高设备的抗震能力。
四、地震期间的火灾扑救
尽管采取了一系列的预防措施，但强烈地震旦发生，地震次生火灾便不可避免。消防部门担负着抢险救援的神圣使命，在地震发生期间仍需克服重重困难开展灭火救援活动。因此，做好震前的准备工作，合理运用灭火战术，是扑救地震次生火灾的关键所在。
(一)地震前的准备工作
随着现代科技的发展，科技手段愈来愈先进，当有地震预报通知时，消防部门应着手做好扑救火灾的准备工作。要组织官兵学习有关地震科普知识，掌握地震次生火灾的特点和扑救地震次生火灾的技战术措施；确定出地震区内的消防重点保护单位。绘制出天然水源分布位置图，并估算出贮水量；在便利的场所设置消防器材装备、油料、灭火剂和汽车零配件等物质储备供给点；制订无线电话、电台组网联络方案、应急联络信号和方法。并给各单位配发无线通信器材，除此之外，还要向群众宣传地震知识。使他们掌握预防和扑救地震次生火灾的方法。
(二)抢险救灾过程中的火灾扑救
1 迅速掌握震后灾情。地震发生后。各级消防部队应立即向上级报告灾情。各级消防指挥机关向震区消防部队了解地震破坏情况，如消防队人员伤亡、消防车辆和装备器材的损坏程度等。
2 统一调配灭火力量。在火灾中，各级消防指挥机关应贯彻“先重点，后一般”，“先救人，后救物”，“先市区，后效区”的出动原则，把消防队投入到最急需要的地方。总指挥应统观全局，及时准确地调派、部署灭火力量，依据火场情况，向上级部门报告，请示调派增援力量。
3 合理搭配人员。由于地震引起的破坏是多方面的，消防部队在进行灭火战斗时必须合理搭配人员。组织小分队，配备推车装载手抬机动消防泵、水带和破拆救援工具等奔赴现场作战。
4 组织群众参战。地震次生火灾的同时多发性，决定了消防力量的不足。因此，要向群众宣传防火，灭火常识，立足于自救互救。在地震区成立群众性防火组织，组织群众参战灭火。
1 开关产品在地震时最易损坏的结构
开关产品在地震中90%的损坏来自瓷件，其中敞开式隔离开关典型损坏为支柱绝缘子折断及倾斜，位置主要在根部法兰与瓷件接触面附近；少油断路器为套管根部折断、漏油等为主，多油及空气开关为套管折断或漏油及伞裙碎裂等，SF6瓷柱式开关以灭弧室下支撑绝缘子根部折断为主，罐式断路器和GIS的损伤程度较小，也以充气套管根部折裂及伞裙碎裂较为常见。另外还不同程度存在因地基沉降[2]、开裂等原因导致开关倾斜、倒伏、变形，应力局部集中导致的漏气及电接触不良等也较为普遍。当然，在运行时硬质连接母线，也会因永久变形或相邻设备损毁，对设备产生强大破坏性拉力，产生瓷件根部断裂等问题。
2 开关产品抗震结构设计
在各类开关产品的抗震设计中，最为重要的应是支撑设计；设备本身的稳定性和设备强震下的安全，主要取决于支撑类型；常见的产品钢架支撑有一字形单立柱支撑、门形支撑、A字形支撑、方形支撑等；各类支撑在开关承重设计选型时，主要考虑强度及韧性两个因素，一方面增加强度设计的余度可保证耐受强震能量；另一方面，如单点或多点一字形支撑，留有一定的韧性形变余度，如同木制房屋震后损毁程度远小于砖石房屋震后损毁程度一样，反而不易在震后产生永久变形，危及上端设备安全。
绝缘子支撑件在地震中为主要易损件，折断部位通常为根部与金属件连接部位，同样道理，如果带有一定锥度，根部的剪切强度将有望增加2.5～3.5倍，在开关产品设计时可作为抗震结构使用；其根部金属件的结构设计可一方面多设加强筋，一方面加大上端面圆角设计，减少电晕，通过改善电场防止绝缘件根部老化及缓慢酸腐蚀等间接提高瓷件长期运行下的强度。
在各类开关中，因产品类型不同，重心的位置有高有低，而低位重心的产品类型抗震能力较佳；如GIS为多点落地布置，整个产品高度通常相对于长宽，近乎匍匐于地表，整体的抗震能力最强，罐式断路器重心较低，支撑截面大，抗震稳定性仅次于GIS；而瓷柱式SF6断路器、少油断路器、敞开式隔离开关等开关类产品，因重心较高，且瓷件使用量大，抗震能力相对较差。
同类产品设计时，通过加大底座重量、降低支撑高度等，设法降低产品重心，减小设备在地震时的实际摆幅等，也可适当提高抗震能力。
开关产品的抗震能力除产品自身外，还与其安装所在的预埋基础、运行位置等有关，一方面，在强震中，预埋基础的抗震能力直接决定了上端产品的抗震能力，使得产品的抗震能力、运行期间的固定方式等受到制约，合理设定预埋基础的抗震设防等级和类型，也是开关抗震保护的重要环节。近几年在电站就位安装中，产品高位安装的趋势也不利于开关产品的抗震。
3 开关产品减震结构设计
开关产品的减震结构通常有加装阻尼器及减震层等设计[1]，其中阻尼器可装至支架上，适合各类敞开式开关使用；设计原理多样；因成本低，滚球、吊球型阻尼结构经济性较好；因地震摆幅频率比铅球双向滚动频率高，所以有一定质量的铅球，会因惯性作用滞后滚动，起到一定的阻尼作用，同时运动也可消耗掉一部分地震能量，减少震害带来的破坏性能量；铅球的重量较大，易形成产品整体的中心下移，对抗震能起到一定作用。
4 抗震设计计算
地震设计时负载通常可按照载荷风速：V=10m/s、风压：W=0.0625Kn/m3、以及结构阻尼比2%等设计；地震工况载荷可按照常风风载+导线拉力*0.7+自重+地震水平加速度+地震垂直加速度考虑。以瓷柱式开关为例：
负荷参数
水平方向地面加速度：AG5：ZPA=5m/s2（0.5g），阻尼比取2%。DASAPW计算地震响应谱时的输出如下：
高地震水平（0.5g）所使用的IEEE693-2005规范地震响应谱公式如下：
f is in Hz
DASAPW软件使用的地震响应谱计算的具体公式与步骤是：
求出结构的固有频率及正则振型：
求出正则振型的个数，应满足X、Y、Z三个方向的地震载荷参与质量大于90%的要求。
第j阶振型{？准j}关于质量阵[M]归一：{？准j}T[M]{？准j}=1，自然有{？准j}T[M]{？准j}=？棕2j。
对每阶振型{？准j}，根据对应的固有频率fj和阻尼，从地震反应谱曲线a（f）求出其地震动力放大系数？茁j=？琢（fj）/设计基本地震加速度a0。
j阶振型D方向地震反应位移{uj}D：
（1）
式中：？棕j：第j阶固有圆频率=2？仔fj；a0：设计基本地震加速度（ms-2）；{？准j}T：第j阶振型的转置；[M]： 结构有限元质量矩阵（kg）；{E}：单位地震矢量。地震方向对应的线位移自由度对应行上的值为1，其余行为0；qD：地震响应的振型参与系数（即程序输出中的参与系数）；qs：静力解的振型参与系数。
若求出的最高阶固有频率超过33Hz，某个方向的地震载荷参与质量仍小于90%，对于高阶截尾振型，使用静力地震载荷考虑其地震响应贡献。高阶截尾振型静力地震载荷为：
（2）
所有振型D方向地震反应位移用平方和的平方根叠加：
（3）
式中i：结构位移矢量的第i个分量。
水平（X或Y）与竖直Z方向地震反应位移用平方和的平方根组合：
（4）
式中D：指（X和Z）或（Y和Z）。
应力计算
用第j阶振型在D 方向的地震反应位移{uj}D，求出对应的应力■■S■■，其中N为某个结点，K 为某个应力分量。用平方和的平方根叠加所有振型的应力：
（5）
最后，将水平（X或Y）与竖直Z方向的地震应力用平方和的平方根组合总应力■■S：
（6）
式中： D：指（X和Z） 或（Y和Z）。
（X，Z）、（Y，Z）分别与其它载荷（风载、导线拉力、自重）产生的应力按绝对值求和组合应力，找出最大应力设计校核。
传给基础的地震力，用各点的mi・ai求合力与合力作用点，ai考虑高阶截尾振型贡献，即按公式（2）中删掉各项中的因子矩阵[M]后的表达式为高阶振型产生的加速度矢量。
GIS的计算也是类似，以共箱式145kV产品为例：
抗震敏感部件几何特征尺寸
风速V=10m/s、基本风压？棕0=V2/1600=0.0625kN/m2，地震地面水平方向加速度0.5g，竖直Z方向0.25g。
地震响应谱：
A：X+Z向地震+X向风载：
套管支架（梁单元直接算出的结果）：FX=1166N，FZ=4832N。
设备质心结点的加速度ax=9.58m/s2，az=5.132m/s2，质心高度Z=1.928m，质量M=5154kg，所以传给基础的水平剪力为FX=Max=49375N，竖直力FZ=Maz=26450N，弯矩MY=FX×1.928=95195Nm。保守起见分配到断路器支架和避雷器支架。两种支架的距离为4.07m。使用静力平衡得出：
断路器支架：FX=0.5×49375=24688N，FZ=0.5×26450+95195/4.07=36614N
避雷器支架：FX=24688N，FZ=36614N
T型罐和隔离开关支架单独计算：质心加速度ax=6.11m/s2，az=3.48m/s2，质心高度Z=0.82m。支架X方向跨度1.732m，T型罐和隔离开关质量M=670kg。
T型罐和隔离开关支架：ax=Max=670×6.11=4094N
FZ=2×{0.5×M×az+Fx×Z/1.732m}=6208N。
B：Y+Z向地震+Y向风载：
套管支架（梁单元直接算出的结果）：FY=5886N，FZ=932N。
设备质心5126结点的加速度ay=10.43m/s2，az=3.94m/s2，质心高度Z=1.928m，质量M=5154kg，所以传给基础的水平剪力为FY=May=53756N，竖直力FZ=Maz=20307N，弯矩MX=FY×1.928=103641Nm。保守起见分配到断路器支架和避雷器支架，使用静力平衡得出：
断路器支架：FY=0.5×53756N=26878N
FZ=0.5×20307N+2×0.5×MX/0.536m
=10154N+193360N=203514N
避雷器支架：FY=0.5×53756N=26878N
FZ=0.5×20307N+2×0.5×MX/0.75m
=10154N+138188N=148342N
T型罐和隔离开关支架单独计算：质心加速度ay=6.47m/s2，az=2.98m/s2，质心高度Z=0.82m。支架Y方向跨度0.827m，T型罐和隔离开关质量M=670kg。
T型罐和隔离开关支架：FY=M×ay=670×6.47=4335N，
FZ=2×{0.5×M×az+FY×Z/0.827m}=10594N。
5 结束语
尽管目前的产品设计，专门因抗震更改设计的不多见，且近几年252kV及以上电压等级的新站在强震中基本无开关损坏，可看出近几年开关产品的抗震能力有所加强，但产品的优化设计还有很多工作可以完善，强度设计余度还可进一步放大，高强度电瓷产品及复合套管的应用等，也将有助于开关产品抗震能力的提高；抗震能力的计算、试验也应更多的落实到各个产品中去，相信在未来还会有更多更好的抗震开关产品得到使用和推广。
参考文献
城市，尤其是大城市，它是政治、经济、文化、社会活动的中心，加之城市人口密度大，建筑物集中且高楼居多，生命线工程系统非常集中，因此，与乡村地区相比，城市震害要严重得多。1976年7月28日，我国唐山发生7.8级地震，整座城市化为一片废墟，死亡人数达24万，经济损失超百亿。1995年1月17日，日本兵库县南部的神户发生7.2级的地震，据资料统计，死亡5400余人，受伤约2.7万人，毁坏建筑物约10.8万幢；水电煤气、公路、铁路和港湾都遭到严重破坏。据日本官方公布，这次地震造成的经济损失约1000亿美元。
我国是世界上最主要的大陆地震区之一，50万人口以上的52个城市，有30个位于地震基本烈度为Ⅶ度和Ⅶ度以上的地区，占58%；100万人口以上的大城市20个，其中14个位于地震基本烈度Ⅶ度和Ⅶ度以上地区，占70%。最近几年，国内外接连发生大震，造成严重的生命财产损失，人们感受到城市正面对地震突发的威胁，也必须思考如何应对地震灾害。
一、各国常用地震应对举措
（一）地震监测与地震预报
地震监测是利用专门的仪器对地震活动和地震微观前兆进行观测、记录和分析。地震监测主要由国家和各省、市、自治区地震局负责，也有其他部委、学校、科研部门和企业参与，我国现在有千余地震台站，组成覆盖全国的网络。美、日、俄、欧洲、南美洲等各国都建立了地震观测台网，日夜监视全球发生的大小地震。地震监测为地震的预报和研究提供了宝贵资料。
希望能像气象预报那样开展地震短临预报是人们的愿望。在1964年阿拉斯加8.5级地震后, 美国开始重视并逐渐加强地震预测研究，1965年Press等提出了地震预测和防止地震灾害研究十年计划。日本在1962年提出了著名的“地震预知一一现状及其推进计划”,为今后的地震预测定下了指导原则。1966年邢台地震是我国地震工作的重要转折点，总理两次亲临地震现场视察、慰问，并向地震工作者提出了一定要搞好地震预测、预报的号召。从此，我国的地震工作进入了一个以探索地震短临预报，并进行试验性预报的新阶段。
我国地震短临预报要由各省市、自治区的地震局做出判断，上报当地人民政府；由人民政府决定并向社会；全社会共同采取必要的减灾措施。我国曾对几次地震作出过成功的预报。但地震预报难度很大，一次或几次成功的预报并不能说明地震预报可以仿照一个模式，无数漏报使我们深刻认识到地震前兆的复杂性，地震预报仍是人类尚未解决的重大科学难题。
（二）抗震设防与抗震设计
抗震设计就是要确定建筑物达到一定的抗御地震灾害的能力，要采取基础、结构等抗震措施，达到抗震设防要求。我国对一般建筑的抗震设计的目标可以用“小震不坏，中震可修，大震不倒”来概括。小震不坏，是指当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震（或称小震）影响时，建筑物—般不受损坏或不需修理仍可继续使用；中震可修，是指当遭受本地区规定设防烈度的地震（或称中震）影响时，建筑物可能产生一定的损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；大震不倒，是指当遭受高于本地区规定设防烈度的预估的罕遇地震（或称大震）影响时，建筑可能产生重大破坏，但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。为达到抗震设防目标，必须按规范做好抗震设计，即地震作用、抗震措施和抗震构造措施。地震中遭受严重破坏的建筑，不少都暴露出抗震设计或建筑施工质量的问题。
（三）减震隔振与抗震加固
震害调查表明，地震灾害造成的经济损失和人员伤亡主要源于建筑物和工程设施的破坏、倒塌，在一些原先认为的低烈度区，会发生超乎我们估计的高烈度破坏。如我国唐山，原是6度地震烈度设防区，在1976年唐山地震中出现11度破坏；日本神户原是5度区（与中国、美国、欧洲等国将地震烈度划为十二个等级不同，日本的地震烈度分为0-7度八个等级），在1995年阪神地震中出现最高的7度破坏；我国汶川、北川都是7度设防区，在2008年汶川地震中出现11度破坏。因此，为减轻地震灾害，减隔震技术得到越来越广泛的利用。
隔振，是在建筑物的基础、底部设置隔振设施，减少输入到上部结构的地震力，减少上部结构的反应，提高结构的安全性；这种技术一般适用于较低的建筑工程。减震，则是在建筑物中设置消能阻尼部件，虽然输入地震动没有减少，但由于阻尼装置吸收了一部分能量，就减小了结构的地震响应，提高了结构的抗震性能；许多高层、大型桥梁结构都采用了这类消能装置。
二、美日和我国的地震对策
（一）美国
1、重视强震观测
美国自1932年就建设了世界上第一个强震动观测台站并于次年获得第一个地震加速度记录。从那以后到1972年，美国共有575台强震仪。此后，美国联邦地质调查局和加州地质调查局分别实施了国家强震动观测计划和加州强震动观测计划。到目前为止，国家强震动观测计划共在645个固定台站布设了900套强震动观测设备，其中约300个布设在自由场和2层以下建筑物内，250个(部分为3通道以上)布设在大的建筑物、桥梁以及大坝、水库和电力设施上。加州强震动观测计划共建设了900多个强震台，其中650个布设在自由地面，250个布设在建筑物、大坝以及桥梁上。加州理工学院还与其它单位联合组建了包括670个强震动台站在内的台网,建立了地震动信息速报系统。此外，为研究场地条件对地震动的影响以及土的非线性特征，一些组织还布设了近40个井下台阵。
2、重视抗震设计
1994年1月17日美国发生6.7级北岭地震，直接和间接死亡58人，受伤600多人，财产损失300多亿美元；1995年1月17日日本发生7.3级阪神地震，总损失达国民生产总值的1-1.5%；1999年9月21日我国台湾南投县集集镇发生7.3级地震，三周后，台湾官方公布死亡2321人、失踪39人、受伤8722人。这些震害使人们看到一次中等大小的地震，其造成的灾害是政府、社会和人们难以承受的。于是在二十世纪末，美国科学家和工程师提出了基于结构抗震性能的抗震设计理论，它是抗震设计理念的一个重要发展，有利于针对不同抗震设防要求、场地条件以及建筑的特点，采用不同的性能目标和抗震措施。
3、重视地震保险
美国政府主导地震保险。以加州为例，地震保险主要是由州地震主管部门提供，为的是对费率实施严格的监管，保证保险公司应对地震灾害具有充足的偿付能力。美国的地震保险的特点一般体现为：附加险、不限额、主要针对居民个人住宅。近年来，美国地方政府也在计划推广将更多的市政设施加入地震险覆盖范围。
（二）日本
1、重视烈度速报系统
日本气象厅自1991年开始引进烈度计，至1996年实现全部以仪器测定烈度。目前，日本布设约600台烈度计，构成了全国性烈度观测网。气象台依靠这个观测网，当发生烈度为3度(日本烈度表)的地震时，约在2分钟内就各地烈度速报，并与电视网，及时告示国民。除气象厅观测网之外，地方自治区及公共企业，还根据各自的需要，布设的烈度计约有1000台。日本气象厅的烈度是根据仪器测定而换算的烈度等级。由于有仪器测定的数值，就很容易细分烈度。基于此，近年日本气象厅相应地修订了烈度表，即烈度5度和6度又分别细分为“弱”和“强”两个等级。这样，原来的八个等级(0～7度)的日本烈度表变为十个等级的新烈度表。
2、重视地震预警系统
日本气象厅构建的地震早期预警系统于2007年10月上线，并推广到日本全境。该预警系统能够开展工作，主要得益于日本境内密集分布的地震测站（大约每20km1座），以及计算机能够迅速计算出地震发生地点与震波传播方向的能力。当地震发生后，邻近震源的地震测站会根据最先到达的P波信号，首先判断所发地震的强度。一旦地震烈度在4度以上（根据日本地震烈度分级），相当于麦加利地震烈度的6～7度时，该系统便会发出预警。截至2009年年底，它已累计向高级用户了2100次地震预警，向公众了11次地震预警，几乎80%的预警烈度偏差不超过一度。
3、重视防灾抗震演练
日本将每年的9月1日定为“防灾日”，每年的8月30日到9月5日定为“防灾周”，全国在此期间要举办各种防灾演习和宣传教育活动。“防灾日”演习为年度例行性演习，在日本各地轮流举行。“防灾日”前后，各大新闻宣传媒体都会广泛宣传报道有关地震预测预报和各地防灾抗灾训练情况，相关方面还通过发行防灾标语，编印灾害资料，举办防灾展览等活动强化人们的减灾意识，提高防灾能力。在3・11地震发生后，国际社会对地震给日本带来的灾难表示惋惜和同情的同时，也对日本应对重大灾害的能力和镇定表示惊叹。美国国际事务专家史黛西・怀特表示：“若说世界上有个地方，准备好了应付这样的历史性灾难，那一定是日本。”
（三）中国
1、重视地震预报
尽管地震预报是世界性难题，包括美国等一些国家的地震学家还公开宣称地震预报的不可能性，但我国仍然非常重视地震预报，将地震预报列为地震局的工作任务。经过几代人不懈的努力，我国临震预报取得了一定成果。自1970年中国地震局成立至今，地震部门有记录的地震预测至少77次，其中强震31次，中震和有感地震46次。我国成功预报了辽宁海城1975年2月4日的7.3级地震，大大减少了人员伤亡和经济损失，经联合国教科文组织评审，被确定为世界上唯一一次成功的大震的短临预报而载入史册。
2、重视抗震规划
在城市化进程加快的过程中，提高整个城市抵御自然灾害的能力对于保护居民的生命财产安全和减少国民经济损失非常重要。为了提高城市的综合抗震防灾能力，城乡建设部根据《中华人民共和国城市规划法》、《中华人民共和国防震减灾法》等有关法律、法规，于2003年制定并公布了《城市抗震防灾规划管理规定》，明确指出城市抗震防灾规划应当包括以下抗震防灾措施：市、区级避震通道及避震疏散场地(如绿地、广场等)和避难中心的设置与人员疏散的措施；城市交通、通讯、给排水、燃气、电力、热力等生命线系统，及消防、供油网络、医疗等重要设施的规划布局要求；地震可能引起水灾、火灾、爆炸、放射性辐射、有毒物质扩散或者蔓延等次生灾害的防灾对策。
三、地震预警系统
（一）地震预警系统的工作原理
地震发生后，地震波从震源向外传播，其中传播最快的是P波，速度约为起主要破坏作用的S波速度的1.73倍，而电磁波的速度（约30x104km/s），几乎是S波速度10万倍。基于这些速度差异，地震学家和工程师发明了地震预警技术。当地震发生时，震中附近的地区，最先记录到地震P波后，如果能立即根据它确定地震震级(地震学中一般是用后到的S波的最大振幅来确定震级)和影响区域，并即时通过电磁波信号向远离震中的地区发出预警，就能在S波来临之前为人员撤离和采取避震减灾措施赢取一段时间，这就是地震预警的基本思想。
（二）地震预警系统的日本应用
因为地震预警系统可以让人们提前得到预警信号，确保有时间避难和紧急逃生，确保机器的自动停止，减轻设备的损失，危化品生产与储存也能得到紧急安全处置，这在很大程度上可以降低地震的危害。
地震预警的实质就是与地震波中对我们危害最大的剪切波（S波）赛跑，多跑赢一秒，就能多获得一秒的希望。2011年3月11日日本宫城县以东海域发生9级地震，预警系统在震后12秒（监测到地震波后5.4秒），针对专门使用者发出第一次预警；震后15秒（监测到地震波后8.4秒），通过电视、广播等媒体发出公共预警。距离震中130km的仙台市的市民有20秒的应对时间，而距离376公里的东京市，有超过40秒的应对时间。在东京，电视上正常播放的节目内容被响亮的警报声打断，代之以日本广播协会NHK播送的早期地震警报。电视警报出现后一分钟，第一次强烈震动撼动了东京地区，高层建筑开始摇晃，数百万人逃到室外。
日本气象厅构建的这套地震早期预警系统从2006年开始为高级用户服务，2007年10月开始为公众服务。截至2009年年底，已累计向高级用户了2100次地震预警，向公众了11次地震预警，几乎80%的预警烈度偏差不超过一度。目前，美国、墨西哥、土耳其、罗马尼亚、哥斯达黎加和我国台湾地区也都做过此类研究，并着手建立这一系统。
四、特大城市应对突发大震的对策建议
对照国内外应对突发地震的常用对策，特大城市为应对突发大震，要从提高意识、落实管理、技术保障和学习演练四个环节着手，采取以下具体措施：
（一）抗震防灾要从城市规划做起
较之震后救灾，震前制订抗震防灾规划十分重要。制定城市抗震防灾规划，有利于了解城市所处的地震环境，划分出抗震有利地区与不利地区，为城市发展规划打下基础；有利于明确抗震设防标准和防御目标，给出城市建筑工程、基础设施系统等的抗震要求；有利于为城市建设和工程建设的抗震设防提供科学合理的依据；有利于加强建设工程的抗震设防监管，做好重要工程场地地震安全性评价工作；有利于做好城市建筑物抗震性能普查工作，在抗震性能评价的基础上，找出薄弱环节，提出抗震加固改造的方案、对策和措施；有利于指导城市抗震防灾工作，充分发挥政府各有关职能部门的作用，调动社会各方面的力量，建立抗震防灾保障体系，有计划、有组织、有目标地实施“防、抗、避、救”相结合的方针，提高现代化城市综合抗震能力。
（二）抗震防灾要从设计规范做起
在建筑设计中，一定要严格执行抗震设计规范；对重要工程、建筑，对超出规范要求的重要建筑和工程项目，必须精心做好抗震设计，进行专家论证和试验验证。抗震设计理论不是一成不变的，上世纪末发展起来的基于抗震性能的设计理论的核心思想，就是要将可能因未来地震造成的损失控制在物主、社会所能接受的范围。
抗震设计中，要按规范要求采取相应的抗震措施，如多层砖混结构要布设圈梁、构造柱；高层建筑可加设减震装置，以提升建筑的抗震能力。
抗震设计完成之后，下一个重要环节就是严格控制建筑质量。设计再好，如果没有建筑施工的质量保障，仍然无法保证结构具有足够的抗震性能。最近几年，几座大桥在非地震作用下居然也发生塌桥事故，有人分析建桥质量不高是发生事故的原因之一，这些事故就是向我们敲响重视建筑质量的警钟。
（三）抗震防灾要从学校医院做起
2008年汶川地震中一些中小学建筑倒塌，许多学生失去生命或受伤，尽管原因很多，但提高中小学校舍安全，是大家的共同心愿。地震后，我国对《防震减灾法》和建筑抗震设计规范进行了修订，明确规定对学校、医院等人员密集场所的建设工程，应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工，采取有效措施，增强抗震设防能力。党中央、国务院还作出开展中小学校舍安全工程检查的重大决策，从2009年开始，用三年时间，对地震重点监视防御区、7度以上高地震烈度区、洪涝灾害易发地区、山体滑坡和泥石流等地质灾害易发地区的各级各类城乡中小学存在安全隐患的校舍进行抗震加固、迁移避险，提高综合防灾能力。其他地区，按抗震加固、综合防灾的要求，集中重建整体出现险情的危房、改造加固局部出现险情的校舍，消除安全隐患。国内外过去虽有过许多抗震加固的成功例子，但还从没有一个国家、一个地区像我国这样，在各地开展如此广泛的针对中小学校舍的抗震鉴定与抗震加固。
基于医院建筑的特殊用途，有关规定对其抗震设防也提出了较高标准，要求城市的二、三级医院、每个乡一所设有外科手术室或急诊科的医院，要符合乙类抗震设防标准，以逐步形成覆盖城乡范围具有医疗卫生急救处理和防御设施的完整医疗保障系统。
今后在城市建设中，要始终重视与加强学校、医院建筑的抗震能力，这不仅是为了更好保护青少年，还因为学校和医院是分布在社区的公共建筑，这些公共设施在地震等灾害发生时，可以成为社区避震救灾的重要场所。
（四）抗震防灾要从预警速报做起
美国加州理工学院著名地震学家金森博雄曾经这样评价：“虽然地震预警系统仍处在探索阶段，但目前这是对将要发生的事情（地震）做出某种预测的唯一方法。”地震烈度速报和地震预警系统在日本已经得到成功运用，在减轻地震灾害，尤其是人员伤害中发挥了重要作用。
我国也是一个地震频发的国家，有越来越多的重要建筑、工程项目，如高速铁路、磁悬浮、地铁、核电站、大型化工企业、长大桥梁、超高层和其它重要建筑，也有许多抗震能力达不到要求的老旧房屋，因此，发展地震烈度速报和地震预警系统非常必要。据今年两会报道，地震烈度速报系统和地震预警系统建设等已列入中国地震局和其它有关部、委“十二五”科技发展计划；我国已有科研人员开展地震预警实验性研究并获得进展，福建、辽宁等地也在企业试点建立地震预警系统。在国家和地方政府的大力支持下，经过多学科的共同努力，我国地震预警技术将日臻完善，无论企业还是个人都会提高对地震预警的认知与接受程度，未来它在我国的应用会越来越广泛。
在建立地震烈度和地震预警系统的过程中，要重视城市灾害物联网的建设，使地震发生前、地震过程中、地震发生后都可通过该系统快速传递灾害信息，让当地政府和人民尽快采取正确的应对措施。
（五）抗震防灾要从防灾演练做起
地震和其它灾害的显著不同是灾害发生在整个城市或一个较大区域，受灾面积大，受灾人口多，建筑、交通、水、电、煤气、通讯等系统受影响严重。这种灾害一旦发生，政府的行政职能会受到很大影响，市民正常生活会被打乱，甚至社会秩序也会出现混乱。对此，必须要有正确的应急对策，要加强对市民的避震防灾教育演练，让更多人掌握一定的地震知识，提升避险意识，一旦有事，做到自己不乱，家中不乱，采取正确避震防灾措施，保证社会安定，度过地震难关。防灾演练的目的，是让参加者了解正确的应对措施，养成良好的灾害应对习惯，在关键时刻，可提高避险逃生机会。现在，对灾害应对的报道、宣传较多，群众的防灾理念也在提高，不足的是市民参与防灾演习不够。今后，要充分发挥社区的作用，深入开展地震防灾教育和避震防灾演练。
另外，要充分认识到像上海这样的特大城市，一旦发生地震灾害，不能完全指靠外援，要依靠自己的自修复能力应对突发地震灾害。这就要求我们制定完善的应急预案，除此而外，要抓好抗震抢险队伍的建设。抗震抢险，不单纯是力气活，它需要设备和抢险技术。因此，在建设地震专业抢险队伍、对城市消防和驻地部队进行必要的抗震防灾教育培训的同时，要注意对城市建设中的建筑施工队伍进行防灾教育与培训。城市建设队伍有大型设备和具备一定建筑知识的技术人员和施工队伍，如果平时对他们有所培训，又对他们震时的责任范围有所划分，一旦有事，这支队伍就可以“招之即来，来之能战”，很快投入抗震抢险之中。
参考文献：
[1] 孙林松，蒋能强.城市地震灾害特点及防御、减灾对策[J].四川地震，1991（4）.
[2] 周丽萍. 城市地震灾害特点与地震易损性分析[J].工程抗震与加固，2008，30（2）.
[3] 张敬书，潘宝玉.现行抗震加固方法及发展趋势[J]. 工程抗震与加固改造，2005，27（1）.
[4] 陈运泰.地震预测：回顾与展望[J].中国科学，2009,Vol.39(12):1633-1658.
[5] 刘桂萍.关于我国地震预测预报发展的几点思考[J]. 地震，2010，30（1）.
[6] 李山有，金星，等.中国强震观测展望[J]. 地震工程与工程振动，2002，22（3）.
[8] 罗奇峰，王玉梅.从近几年震害总结中提出的结构性能设计理论[J].工程抗震，2001（2）.
[9] 谢礼立，马玉宏.现代抗震设计理论的发展过程[J].国际动态，2003（10）.
[10] 彭远汉.国内外地震保险制度比较及借鉴[J].金融与经济，2008（6）.
[11] 李裕澈.地震烈度信息的理解和有效利用[J].城市防灾，2001（2）.
[12] 陈会忠，侯燕燕.日本地震预警系统日趋完善[J].国际动态，2011（4）.
[13] 张国民.我国地震监测预报研究的主要科学进展[J].地震，2002，22（1）.
[摘要] 根据CEPR1000核三代IEC核级电动机的使用环境条件，对CEPR1000核三代IEC核级电动机的结构特点进行深入分析，采取各种有效的措施，满足其核级电动机的型式试验、鉴定试验。
0引言
在上世纪七十到八十年代期间，世界核电先后发生了美国三哩岛、苏联切尔诺贝利以及日本的福岛核电站三起严重事故，不断增加了人们对核电安全的关注度。针对公众对核电安全性、经济性的疑虑，欧洲制定了《欧洲用户要求文件(EUR)》,对新建核电站的安全性、经济性和先进性提出了要求，第三代核电站在安全性、经济性方面有了更多的关注。
本文就CEPR1000核三代IEC核电机的结构特点以及的鉴定试验情况进行介绍，电机经过热老化、长期运行、耐辐照、抗地震条件苛刻试验鉴定，能够满足核电厂使用工况。
1技术指标
1.1.技术指标如下：
电气安全等级：EE1鉴定等级: K3抗震类别:SC1质保等级:NUC 功能要求：F1B 辐照剂量：5X105Gy 额定电压：400V 频率：50Hz绝缘等级：H级防护等级：IP55
冷却方式：IC411环温：-20～+40℃ 温升：80K噪声：
1.2.启动性能要求
在额定电压和额定频率下，电动机起动过程中最小转矩对额定转矩之比的保证值应不低于1.3；电动机最大转矩对额定转矩之比的保证值应大于等于1.9；电动机应能承受1.5倍额定电流，历时不少于2min的偶然过电流试验而不损坏；电动机堵转电流对额定电流之比的保证值：额定功率小于等于45kW不大于9，额定功率为55kW～200kW不大于8.4；在0.7倍额定电压和频率下，电动机最大转矩对额定转矩之比的保证值应大于等于1.0。
2结构设计
CEPR1000核三代IEC核级电动机，为全封闭自扇冷结构，电机外观新颖。主要由端盖、机座、定子、转子、轴承装置、接线盒、外风扇和风罩构成。全部外壳结构件采用球墨铸铁。机座散热片采用辐射状散热片结构，提高电动机的散热能力。接线盒支座位于机座顶部，全系列电机机座底部设有M10X1排水孔。全新设计端盖、接线盒、端罩，综合考虑可靠性要求和冷却、噪声等要求。
2.1.轴承结构
CEPR1000核三代IEC核电机轴承采用电机专用低振动、低噪声轴承，电动机采用二轴承结构，H132及以下采用双面密封轴承，在轴伸端装有波形弹簧垫片，以适度的弹力压靠轴承，有效地抑制电动机运转时产生的振动和噪声，H160及以上电动机在端盖上安装有注排油装置，轴承外盖储油腔大，可不停机加注轴承脂。如果用户需要H200及以上还可增设轴承温度监控装置，对轴承温度进行监控
2.2.接线盒
本系列电机的接线盒空腔适当放大，电缆引入装置采用不锈钢格兰接头，H160及以上机座号接线盒内设绕组加热带温控装置，接线盒盖上方设置加热带工作指示灯，接线盒外壳采用球磨铸铁QT450-10。
2.3.整体防护性能
整体防护等级为IP55，做到防尘、防水、防冲击，机座与端盖采用止口配合，止口部位加设密封圈。轴贯通部分采用机械接触式密封。静止连接部位采用O形密封圈，密封材料采用氟橡胶。电机的外壳主体部件均按隔爆型电机的要求采用水压试验，水压试验压力1MPa，时间1min。
2.4.满足耐辐照、老化要求的绝缘结构
核级设备的辐照性能，主要是针对有机材料。根据CEPR1000核三代IEC核电机所处的环境，经过理论分析，确定其绝缘结构用H级核电绝缘体系。该绝缘结构已进行了整机耐辐照试验。试验时，IE级核电机不通电，放在辐照室中，以每小时3倍容积的最低速度更新室内的空气。使室内空气温度保持在70±3℃，在达到热平衡后才可开始辐照。验证在正常运行期间和事故期间IE级电动机受到105Gy电离辐射的效应。
3电气设计
3.1.较低的电磁负荷,优良的电气性能
电磁设计参考红沿河、宁德、阳江、福清、方家山、防城港等核电项目成熟产品，充分考虑核三代核电厂的特殊工况条件，电气约束条件（如电压频率变化、电压波动、负载特性变化），机械约束条件（如抗震要求电动机转子承受径向力增大，转子挠度）以及降低噪声振动要求的综合因素，选取较低的电磁负荷和较高的转矩参数，来满足核电厂对电动机要求的性能。
3.2.加热器
加热带利用增安型自复式超温保护热敏开关ZMK1-60-EK 检测绕组温度，自行加热，同时符合中核Q/CNPE.J106.5-2010标准，工作原理如右图，电机停机后，接通电加热带的电源，即在输入端通220V AC，当绕组温度低于下限温度30℃，埋置在绕组的温控开关闭合,安装在绕组上的加热带工作；当绕组温度升到上限温度60℃时，温控开关断开，加热带不工作。温控开关属常闭型，断开温度为60 ℃，复位温度为30℃。
4鉴定试验
4.1.等效40年热老化寿命
CEPR1000核三代IEC核电机进行了常规热老化寿命试验(详见WJ08-166检测报告)。送检样品按照GB/T 17948-2003 、GB/T 17948.1-2000和ANSI/IEEE std 101-1987(R2004)标准要求进行了三个温度点的常规热老化评定，表明H级绝缘结构的温度指数达到187度
4.2.抗地震的保证措施
CEPR1000核三代IEC核电机主体结构设计进结构强度分析计算：轴承寿命的计算以及转子气隙、挠度及临界转速的计算；抗地震试验的验证和评估做了带载抗地震试验,对于紧固连接件以及传动配合面等进行了地震载荷下的详细算,轴承固定、甩水环与轴的过盈量以及外风扇紧固螺栓等进行了加强,全规格电机轴承寿命大于10万小时核算，受力情况见下：
功率（kW) 轴向负荷（N） 径向负荷（N）
P≤4 500 250
4＜P≤15 800 850
15＜P≤30 1000 1500
30＜P≤55 2000 2000
55＜P≤75 6000 5000
75＜P 10000 8000
在中国核动力研究设计院（成都）进行了带载抗地震试验，经过5次OBE和1次SSE，检测电动机的运行电流、电压，测量各测点的加速度响应和应变响应，测量电机的转速、轴承温度、外壳温度、振动、噪声、电阻等，试验后电机结构完整、机械和电气性能合格，起动运行正常，充分证明电机抗震试验合格。
4.3.耐辐照性能的保证措施
CEPR1000核三代IEC核电机进行了整机耐辐照试验。试验时，IE级核电机不通电，放在辐照室中，以每小时3倍容积的最低速度更新室内的空气。使室内空气温度保持在70±3℃，在达到热平衡后才可开始辐照。验证在正常运行期间和事故期间IE级电动机受到105Gy电离辐射的效应
5结束语
CEPR1000核三代IEC核电机利用五大设计措施保证安全可靠：成熟的电气设计、主体结构设计 、H级绝缘结构设计、密封结构设计以及耐辐照设计；四方面试验验证保证：40年热老化试验、模拟样机抗震试验、整机耐辐照试验、绝缘寿命评定检测。CEPR1000核三代IEC核电机成功试制，它将解决核级电动机国产化问题，极大地提高我国核级电动机的设计制造水平，并能打破核电设备的国外垄断，摆脱我国核电设备受制于人的局面，为我国核电发展乃至国民经济发展做出贡献，具有重大的经济与政治意义。
作者简介：李静娅，女，1984年出生，2008年毕业中原工学院电气工程及其自动化专业，工程师，主要从事低压核电机的设计工作
参考文献:
[1] GB/T13625-1992,核电厂安全系统电气设备抗震鉴定[S].
[2] IEEE101-1987,热寿命试验数据统计分析导则[S].
中图分类号：[TL48] 文献标识码：A 文章编号：
前言：2011年3月11日，日本东北太平洋洋面发生了9级地震，地震引发的海啸袭击了东京电力公司的福岛第一核电站和福岛第二核电站（以下称作“福岛核电站”），从而导致7级核事故的发生。有关福岛核事故的分析和经验反馈都已经有了官方的总结，本文重点将讨论AP1000核电厂在应对福岛核事故起因的先进性，以及AP1000还有哪些可以改进的地方。
AP1000核电厂应对福岛核事故地震及海啸影响分析。
AP1000核电厂应用的是第三代核电技术，充分吸取了美国三哩岛和前苏联切尔诺贝利核电站的事故教训，借鉴了几十年来世界核电厂运行的经验反馈以及大量的研究成果，其设计远比福岛核电站在技术上要先进。那么我国的AP1000核电厂在应对造成福岛核事故的地震及海啸时，具有哪些优势呢？
在厂址选址条件上具有先进性
首先是我国沿海普遍深度较浅，海区没有火山且很少发生强烈地震，所以我国沿海一般不会由于强烈地震而引发类似日本这次发生的海啸。
其次，在福岛核电站的建造设计阶段，选择厂址阶段抗震设计中，要考虑的能动断层活跃时间范畴为5万年，而AP1000的抗震设计则考虑到12万年至13万年，这样的设计可以把在厂址周围发生福岛地震这样超设计基准事故的概率进一步降低。
所以说AP1000核电厂在我国的厂址选址条件上，比福岛核电厂的厂址具有优越性。
电厂安全系统对厂外电源的依赖上具有优势。
福岛沸水堆在丧失全部厂外交流电后，启动了应急柴油发电机。但是，受来袭的海啸的影响，冷却海水泵、应急柴油发电机及配电盘全部被水淹没，导致除6号机组1台发动机外，其余的应急柴油发电机全部停止，造成除6号机组外的交流电源全部断电。由此可见，对安全级电源的严重依赖，才致使失去电源后堆芯余热无法排出，最终酿出严重事故。
AP1000核电厂的非能动安全特性使使得厂外电源没有安全相关功能，因此不需要多重的厂外电源，也没有应急柴油发电机设备。即使发生了超设计基准事故的海啸，造成了对厂外电源及备用柴油发电机设备的破坏，AP1000安全壳的非能动余热排出系统也可以正常运行的，因此，类似于发生在福岛核电站的超设计基准的海啸，对于AP1000核电厂，是能够满足维持其反应堆余热排出的。
预防发生氢气爆炸方面的优势
在福岛事故中，电厂反应堆厂房因氢气引发了爆炸。由于在第一次爆炸发生后未能采取有效措施，因此发生了连续的爆炸。为了使安全壳能在设计基准事故中保持完整性，沸水堆设置了安全壳钝化设备和易燃物控制系统。但是，由于设计时并未考虑到氢气泄漏会导致反应堆厂房爆炸，因此未在反应堆厂房采取相关的防氢爆措施。
而AP1000核电厂设计了专门的安全壳氢气控制系统。当氢气释放到安全壳内时，非能动自动催化复合器（PAR）在催化剂表面复合氢气和氧气，并由于反应焓而在PAR内产生热量，从而进一步强化安全壳内自然循环驱动的混合，PAR可在非常低的氢气浓度和非常高的蒸汽浓度下运行，从而对安全壳内气体的混合和氢气的缓解均有好的效果。
根据福岛核事故经验经验，浅显探讨AP1000核电厂的几项改进思路。
在日本政府报告中，日本政府总结了5类事故教训，这里抛开常规的经验教训，结合我公司目前的核电堆型AP1000核电厂，本文根据此次福岛核事故的经验教训，浅谈在AP1000核电厂的设计中，有哪些地方还可以进行进一步的改进。
厂外交流电源可靠性改进
建议提高核电厂电源电网的抗震等级。
福岛核事故发生的根本原因就是核电厂在地震和海啸后，未能保障必要的电力供应。厂外交流电源全部因地震坍塌损毁，一直在事故发生后的第九天，厂外电源才被接通至福岛电厂现场。
AP1000核电厂设计也没有考虑到厂外交流电源电网的抗震设计，如果在发生因特大地震造成的严重事故后，外电网全面瘫痪对核电厂的应急事故管理是极为不利的，纵使AP1000核电厂本身的安全系统不依赖于厂外交流电源，但是在严重事故后的处理方面，能在极短时间内恢复核事故现场的厂外交流电源供电显然是非常有益的，将对严重事故后的事故处理起到积极作用。
建议适当提高厂内备用柴油发电机和辅助柴油发电机及相关系统的抗震等级。
AP1000核电厂的备用交流电源系统有两台备用柴油发电机(D级，4500KW，10KV)，在失去正常的优先交流电源的情况下，向选定的用电设备供电，作为纵深防御系统设备，主要为反应堆冷却剂系统提供后备电源，带走反应堆余热。
既然作为核电厂的纵深防御系统设备，根据福岛核电站事故教训，建议适当提高备用电源系统及辅助电源系统的抗震等级，由目前的非抗震要求类，提高到抗震Ⅱ类设备，即要求其满足在设计基准地震发生后，能维持其基本功能。这样，才能在因强震引起的核电厂严重事故72小时以后，发挥其作用。
核岛厂房布置改进
建议柴油发电机组设备及相关电气配电设备布置增加防水淹措施。
导致福岛核事故的原因之一是海啸淹没了许多重要的设备设施（包括用于冷却的海水泵、应急柴油发电机、配电盘等），损坏了电力供应设备。
针对上述问题，AP1000的柴油发电机设备及配电装置同样存在这个问题。AP1000核电厂柴油发电机及其辅助系统安装于专门的柴油发电机厂房内，但是该厂房的设计及布置都不能满足防止水淹及海啸的要求，为了能达到目标安全水平，即使超过设计预期海啸的情况下或洪水袭击位于河边的设施的情况下，也确保其设计功能。建议在AP1000核电厂的设计考虑通过下述措施来确保柴油发电机设施的水密性，例如，安装能承受海啸和洪水摧毁力的水密门，阻断洪水路径（例如管道）、安装排水泵、适当提高配电装置的布置高度等措施。
建议适当加强应急指挥中心功能
具备指挥多堆发生事故的能力
在福岛核事故中，有多座反应堆同时出现问题，导致用于事故响应的资源不得不被分散使用，导致事故发生后，事故处理所需的人力和物资不能满足多座反应堆事故处理的需要。
根据福岛核事故教训，建议在AP1000核电厂拥有多座反应堆的核电站中采取适当措施，以确保在事故反应堆开展的应急响应工作能够独立于位于同一电站中的其他反应堆，建立一个确保每座反应堆均能独立实施事故响应的组织机构体系，这样以有利于应对多堆事故后的处理。
建议适当提高应急中心的抗震设计
根据彭泽核电厂的初设文件显示，彭泽核电厂的应急指挥中心目前是按抗震设计防护烈度7度设计考虑的，相当于抗地震峰值加速度0.12g来进行设计考虑，根据福岛核事故特大地震的教训，建议AP1000核电厂应急指挥中心的建筑设计按核安全抗震Ⅱ类来设计考虑，即在发生超设计基准地震后，仍能满足其设计功能要求，进一步增加纵深防御的冗余度。
小结
相对发生事故的日本福岛核电站，AP1000压水堆的先进非能动设计理念在技术性能和安全设计上具有本旨上的先进性，AP1000的这种设计，事故后对堆芯的冷却以及对安全壳大气的冷却等等完全可以在短时间内不依赖于外部电源以及人为干预而自行完成，从而保证三道屏障的完整性，避免放射性物质向环境的释放。最终保证厂区、工作人员以及公众的安全。
参考文献：
日本政府在国际原子能机构（IAEA）部长级核安全大会上的报告（2011.6）。
[引言]基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标，根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。本文采用MIDAS/GEN对一栋32层框支剪力墙结构住宅进行静力弹塑性分析和抗震性能评价，从层间位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行了综合的量化评价，揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节，实现了基于性能的抗震设计。
一、静力弹塑性分析方法：
静力弹塑性分析（PUSH-OVER ANALYSIS，以下简称POA）方法也称为推覆法，它基于美国的FEMA-273抗震评估方法和ATC-40报告，是一种介于弹性分析和动力弹塑性分析之间的方法，其理论核心是“目标位移法”和“承载力谱法”。Push-over 分析方法本质上是一种与反应谱相结合的静力弹塑性分析方法，它是按一定的水平荷载加载方式，对结构施加单调递增的水平荷载，逐步将结构推至一个给定的目标位移来研究分析结构的线性性能，从而判断结构及构件的变形、受力，是否满足设计要求。其计算过程如下[1]：
1）准备结构数据。包括建立结构模型，构件的物理常数和恢复力模型等；
2）计算结构在竖向荷载作用下的内力（将其与水平力作用下的内力叠加，作为某一级水平力作用下构件的内力，以判断构件是否开裂或屈服）；
3）在结构每一层的质心处，施加沿高度分布的某种水平荷载。施加水平力的大小按以下原则确定：水平力产生的内力与2步所计算的内力叠加后，使一个或一批构件开裂或屈服；
4）对于开裂或屈服的构件，对其刚度进行修改后，再施加一级荷载，使得又一个或一批构件开裂或屈服；
5）不断重复3，4步，直至结构顶点位移足够大或塑性铰足够多，或达到预定的破坏极限状态；
6）绘制底部剪力??????―顶部位移关系曲线，即推覆分析曲线。
二、工程概况：
1）本工程为一栋32层框支剪力墙结构住宅，总高98.30m，存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变、竖向构件不连续（三层为转换层）等不规则项，属于特别不规则超限高层建筑。场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值0.05g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类。
2）计算模型为三维有限元模型。计算平面简图如图1所示。
3）小震弹性分析结构比较，见表1所示。
4）小震弹性时程分析结构比较，见表2所示。
振型分解反应谱法计算的结构底部剪力大于弹性时程分析法计算的平均值，说明采用振型分解反应谱法计算能满足规范要求[2]。
5）罕遇地震作用下抗震性能目标。根据本工程的超限情况，以及与业主的沟通结果，选定本工程的抗震性能目标为《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中所提的C～D级[3]。各构件的性能目标如下：框支框架（框支柱、框支梁）不屈服；底部加强区剪力墙抗弯允许部分屈服，抗剪不屈服；普通竖向构件：框架柱，底部加强区以上剪力墙允许局部进入塑性，控制变形；耗能构件：连梁及普通框架梁允许进入塑性[4]。
三、罕遇地震作用下静力弹塑性分析：
本工程静力弹塑性分析采用通用有限元软件MIDAS/Gen进行，并采用FEMA―273和ATC―40所建议的方法评价结构是否达到所设定的目标。推覆荷载分别按X向和Y向的第一模态形式及层剪力分布形式加载，初始荷载为1.0恒载+0.5活载。并按照ATC―40所建议的方法对各阶段结果进行评价；不同性能水准下塑性铰位移限值，如图2所示[5]。
阶段性能点对应的含义：A点：未加载状态；B点：出现塑性铰；IO = 直接居住极限状态（Immediate Occupancy）；LS = 安全极限状态（Life Safety）；CP = 坍塌防止极限状态（Collapse Prevention）；C点：开始倒塌点。从推覆分析的结果来看，结构达到性能点时，按层剪力分布形式加载分析得到的底部剪力大于按第一模态形式加载的结果，结构出现塑性铰的数量及出铰的情况均好于按第一模态形式加载的结果。
1）push-over分析曲线，如图3所示。
2）推覆分析不同加载模式下底部剪力、层间位移角比较，见表3示。
层间位移角最大值均小于规范规定的弹塑性层间位移角限值1/120[2]。
3）模态加载下底部剪力和性能点层间位移角比较，见表4所示。
4）罕遇地震作用下层间位移角曲线，如图4所示。
图4 罕遇地震作用下层间位移角曲线
最大层间位移角出现在第16层，为1/279，小于规范规定的弹塑性层间位移角限值1/120[2]。
5）罕遇地震作用下某楼层塑性铰状态分布，如图5所示。
从图5可以看出，在性能点时墙肢已出现部分塑性铰，少量梁铰进入CD阶段（开始破坏），其他均处于B～IO阶段和以下阶段（基本弹性状态）。经放大观察整栋楼塑性铰状态，各楼层出现CD阶段铰的部位主要是塔楼标准层连梁，局部标准层连梁破坏，底部加强区落地剪力墙及框支框架未出现塑性铰。由此可见，结构整体进入塑性的程度较浅，结构构件均满足事先设定的性能水准5目标。结构的塑性铰出现的顺序是梁，然后才是柱和剪力墙，充分体现了“强柱弱梁”的特性，说明该结构具有很好的延性。
四、结论
本文应用大型空间有限元程序MIDAS/GEN对一栋32层框支剪力墙结构住宅进行静力弹塑性分析和抗胀ㄐ诺鞫裙芾淼奶教/a> 建筑电气安全设计之我见 浅谈建筑电气安装施工技术方法 简述建筑电气工程的质量管控与安全管理 民用建筑供配电系统设计基本要点探讨 浅析工业机电安装施工管理 浅议变电设备检修 试论变电站土建设计中的结构安全性与耐久性 稳定土搅拌站的电气控制系统安装调试及设备使用维护和保养 智能建筑供配电系统分析 建筑机电设备安装工程管理要点探析 对电力系统自动化技术安全管理的分析 关于建筑水电安装工程的造价控制 略谈高低压变配电设备的安全维护 综述建筑工程机电安装施工工艺 浅谈电力工程创优及标准工艺应用 浅谈改善电压偏差的主要措施 浅谈机电工程消防弱电系统的安装 浅谈新技术在电力系统继电保护中的应用 市政电气设计中的主要问题分析 高层建筑住宅电气设计的要点分析 探索地理信息技术在输变电工程管理中的应用 议电气工程自动化问题及方法 鹦阅芷兰郏峁砻鳎ush-over 分析方法不仅能对结构在多遇地震作用下的响应进行较为准确的分析，而且可以对结构在罕遇地震下可能会出现的薄弱部位及破坏情况进行较具体的量化估计，是实现基于性能抗震设计的有效方法。
参考文献：
[1] 侯高峰，王建国，张茂.基于MIDAS/ GEN 高层建筑结构静力弹塑性分析[J].合肥：合肥工业大学学报（自然科学版），2008.10
[2] GB50011-2010建筑抗震设计规范[S]北京：中国建筑工业出版社，2010.
[3] JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S]北京：中国建筑工业出版社，2010.
[4] 某住宅超限高层建筑工程抗震设防可行性论证报告[M].深圳：艾奕康建筑设计（深圳）有限公司，2011.05.
一、指导思想和目标任务
（一）指导思想。以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，坚持以人为本，依靠科技和全社会力量，不断提高防震减灾综合能力，最大限度减少地震灾害。坚持预防为主、防御与救助相结合的方针，切实加强地震监测预报、震灾预防、紧急救援三大工作体系建设，为保护人民群众生命财产安全和全面推进市国际贸易综合改革试点提供可靠保障。
（二）目标任务。到2015年，地震监测能力达到1.5级；全市新建、扩建、改建工程全部达到抗震设防要求，城乡抗震设防能力明显增强；防震减灾宣传教育网络基本形成，社会公众应对地震能力明显增强；全市防震减灾能力达到省内先进水平。
二、全面做好防震减灾各项工作
（一）加强地震监测预报体系建设，提升监测能力
1．抓好地震监测台网项目建设和运行管理。加快我市烈度速报台、深井台、GNSS“三台合一”台网项目建设，地震台网维护管理资金和运行经费列入本级财政预算。依法保护地震监测设施和地震观测环境，涉及对地震观测造成影响的城乡各类工程建设，要事先征求地震部门意见。（责任单位：地震局，配合单位：发改委、财政局、国土局、建设局等）
2．加强地震群测群防体系建设。建立健全地震宏观测报网、地震灾情速报网、防震减灾知识宣传网和镇（街道）防震减灾助理员“三网一员”工作体系。各镇（街道）要明确1名防震减灾助理员，各村（社区）要确定1名地震灾情速报员（宣传员）。因地制宜开展地下水、动植物、气象气候等地震宏观异常观测，认真做好地震宏观异常的收集、跟踪核实和上报工作。研究制定支持群测群防工作的政策措施，所需经费纳入年度财政预算。（责任单位：地震局、各镇街，配合单位：财政局、国土局、农业局、气象局、水务局等）
3．落实震情跟踪与会商制度。完善地震信息收集、传递和管理制度，发现异常及时上报，加强与上级地震主管部门的联系和分析会商；严格依法执行地震预报信息统一制度。建立地震谣言应对机制，加强舆论引导，维护社会稳定。对社会上出现的地震谣言，要及时澄清、有效处置，以维护正常的社会秩序。（责任单位：地震局，配合单位：宣传部、国土局、农业局、气象局、水务局、各镇街等）
（二）加强建设工程地震灾害性防御体系建设，提升工程抗震能力
1．依法加强建设工程抗震设防和重大工程地震安全性评价监管工作。进一步完善建设工程抗震设防管理制度，加强各个环节的抗震设防监管。将地震安全性评价工作纳入基本建设管理程序，发改、建设等有关部门要配合地震部门做好管理工作。按照《中华人民共和国防震减灾法》、《地震安全性评价管理条例》、《省地震安全性评价管理办法》等要求，对重大建设工程、可能产生严重次生灾害的建设工程，如：公路与铁路的特大桥、长隧道、立交桥、高架桥；大型影剧院和体育馆；高层建筑；大中型水库及大坝；电力、通信设施；输油气管线等特殊工程，必须依法开展地震安全性评价，严格按照审定的地震安全性评价报告和确定的抗震设防要求及相关行业的抗震设计规范进行设计和施工。新建的学校、医院等人员密集场所的建设工程，要按照高于本地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工，提高抗震设防能力。提高大型市场等人员密集场所的建筑物抗震设防能力。（责任单位：发改委、建设局、地震局，配合单位：各镇街，教育局、国土局、交通局、水务局、卫生局等）
2．积极推进农村民居地震安全工作。加强对农村基础设施、公共建筑、新建农居抗震设防质量的指导管理，村镇基础设施、公用设施要按照抗震设防要求和抗震设计规范进行规划、设计和施工。农村民居抗震设防工作要与新农村建设、旧村改造相结合，实行统一规划，严把图纸设计关，使农村民居防震抗灾能力达到城区水平。提高农居建设施工质量，抓好农村建筑工匠培训，普及农居建筑抗震知识，加强技术服务，着力提高防震意识和抗震设防技术运用能力。（责任单位：各镇街、农办、地震局、建设局，配合单位：国土局等）
（三）加强地震应急救援体系建设，提升应急反应能力
1．建立健全地震应急指挥系统。按照统一指挥、反应迅速、运转高效、保障有力的要求，发挥市应急指挥部及其办公室的应急指挥和综合协调作用，整合现有的应急指挥系统等资源，加强抗震救灾指挥系统建设，完善地震应急操作手册。建立与省地震局数据共享系统，及时获取省地震局地震灾情数据和应急基础数据。加强灾情速报网络建设，提高地震灾情的获取效率。完善军地、部门、区域之间的地震应急工作协调联动机制，提高协同应对地震灾害的能力。（责任单位：应急办、地震局，配合单位：公安局、消防大队、交通局、卫生局、人防办、供电局、电信局等）
2．修订完善地震应急预案，加强应急检查和应急演练。按照纵向到底、横向到边、管理规范的要求，做好各级各类地震应急预案的制定和修订工作。交通、铁路、水利、电力、通信等基础设施和学校、医院等人员密集场所的经营管理单位，以及可能发生次生灾害的矿山、危险物品等生产经营单位，应当制定（修订）地震应急预案，并报市地震局备案。落实地震应急检查工作制度，加强对地震应急准备工作的督促检查。教育、卫生、市场、企业等人员密集场所的管理单位要针对地震应急疏散、抢险救灾、转移安置、应急保障等重点环节每年至少组织开展一次地震应急演练等活动，进一步提高公众自救互救能力。（责任单位：地震局、交通局、水务局、供电局、教育局、卫生局、电信局、各镇街等；配合单位：消防大队）
3．加强地震应急救援力量建设。建立健全以综合性应急救援队伍为中坚、行业救援队为骨干、志愿者队伍为补充的“三位一体”的地震紧急救援队伍体系，明确定位和职责，完善应急救援协调机制。完善地震灾害紧急救援队装备保障，充实医疗、工程技术人员和救援设备。加强卫生、公安、消防、交通、铁路、人防、通信、广电、电力、水利、矿山、危险化学品、市政等行业抢险救援队伍建设，分批配置专用装备，开展地震救援业务培训，提高地震救援救助和抢险保障能力。积极推进地震救援志愿者队伍和社会动员机制建设，2015年前建立一支地震救援志愿者队伍。（责任单位：公安局、消防大队、民政局、地震局、团市委，配合单位：各镇街、卫生局、交通局、电信局、供电局等）
4．提高地震应急救援救助保障能力。要结合广场、绿地、公园、学校、体育场馆、人防工程等公共设施建设，因地制宜搞好应急避难场所建设，统筹安排所需的交通、供水、供电、环保、物资储备等设备设施，提高应急避难场所建设和管理的规范化水平。在编制城市规划时，要充分吸收地震部门意见，将应急避难场所所需设施纳入市政工程建设，并由市政管理部门具体负责实施。学校、医院、影剧院、商场、酒店、体育场馆等人员密集场所要设置应急避险通道，配置紧急救生避险设备。建立健全抗震救灾资金准备和快速拨付机制，加强救灾物资储备体系建设，实现专业储备与社会储备、物资储备与生产能力储备的有机结合，完善救灾物资生产、储备、调拨和紧急配送机制。加强通信、广电、电力应急保障能力建设，确保震后快速恢复通信、广播电视和电力供应。公安、民政、卫生、交通等救灾部门要配备能够应对公共通信、电力供应中断的应急通讯和应急供电设备。地震部门要根据要求配备满足地震现场监测和应急指挥需要的装备、设备。（责任单位：建设局、民政局、地震局，配合单位：公安局、卫生局、交通局、教育局、供电局、电信局、各镇街等）
（四）深化防震减灾宣传教育，提高全民防震减灾意识
建立防震减灾宣传教育长效机制，要将防震减灾知识纳入市民素质教育体系和中小学公共安全教育纲要，纳入各级领导干部和公务员培训教育内容。开展防震减灾知识进学校、进社区、进农村、进企业、进机关、进家庭的“六进”活动，全面提高社会公众防震减灾意识、紧急避险能力和识别地震谣传的能力。教育部门要把防震减灾知识纳入中小学公共安全教育内容，编制地震应急疏散预案，每年开展一次地震综合应急疏散演练活动，对中小学生的防震减灾知识教育普及率达到100％。（责任单位：组织部、宣传部、地震局、教育局，配合单位：各镇街、机关企事业单位、新闻媒体等）
（五）加强防震减灾工作保障
从工程建设角度来看，土建工程是变电站建设中必不可少的重要环节。而起土建工程涉及到土建、给排水、采暖通风、电气设备安装专业等，它是电气安装工程的前提基础，其施工质量会直接影响到整个工程的质量和效益。因此，研究变电站土建工程建设中的关键技术是一项赋有现实意义的课题。
1、土建工程主建筑结构的抗震技术
对于土建工程而言，由于主建筑结构的安全性与耐久性设计是尤为重要的。因此，这涉及到主建筑结构抗震问题。要确保土建工程中主建筑结构的良好抗震性能，为此要做好以下几方面的工作：
(1)选址的科学性：建筑物的抗震能力与场地条件有密切的关系，场地条件包括地质构造，地基土质和地形，对建筑物震害有着明显的影响，变电站建筑物如建在地震断裂带及其附近，地震时最易倒塌，因此，选址时应避开地震带。
（2）结构选型：应根据建筑物的基本条件来决定，合理的结构选型，可加强结构的整体刚度。同时，增强结构构造连接，是减轻地震灾害，提高抗震能力的前提条件。结构选型应有明确的计算简图和合理的传力途径，结构内力分析应符合建筑物的实际情况，结构体系应有多道防线，应具有必要的强度和良好的变形能力，避免因部分构件失效而导致整个结构的破坏。
（3）施工组织技术：在正确选择站址和地基基础按抗震设计的基础上，施工质量成为结构抗震的重要环节。目前施工质量存在问题是多方面的，有的施工单位抗震意识缺乏，对工程质量要求不严，设计意图不能落实，不按规程施工，偷工减料，给工程质量带来隐患，因此需要加强施工监督机制，完善施工质量体系，提高施工队伍的素质和质量意识。
2、土建工程的地基处理技术
对于变电站土建工程而言，地基处理技术尤为重要，因为基础打得牢固与否，处理是否科学合理，直接影响到后期的其他变电站工程建设。而土建工程的地基处理，主要包括以下三方面：
（1）建筑基础的处理：在设计前一般会对整个站址进行地质勘察，设计过程中要选择其适合的基础形式。变电站的建筑物基础形式有两种：即独立基础和条形基础。在施工过程中，如果出现基坑（槽）挖至设计标高明地的问题，就要对基底土质采取触探实验的处理措施，如果实验结果显示地基承载力达到设计要求时，则可进入下一道工序。若实验结果显示地基承载力达不到设计要求时就要采取相关处理措施：①片石垫层：若出现的情况是该处基础填土区域填土不深时，可用M10水泥砂浆和片石砌筑至设计标高，且开挖至符合设计要求的持力层；②扩大基础的底面积处理方法，此处理方法是针对当地基承载力与设计要求相关不大时的情况；③挤密桩处理技术，该法是针对于基础部处于软弱土层且无法判断该土层厚度时的情况。
（2）围墙基础的处理技术：围墙分布在变电站的四周，挖土区的围墙基础一般不会出现什么问题，如果填土区填土厚度不大时，设计时围墙可砌在挡土墙上，这样可节约用地。情况相反时，即填土厚度较大时，这对挡土墙设计和工艺要求，却相对要高，无疑这会增大工程造价。建议设计时采用自然放坡的处理形式，在坡底砌筑不高的挡土墙，一般不宜砌在挡土墙上，这是为了整个围墙的美学效果考虑，处理方法可砌在填土区域，可用桩基础或地基梁。
（3）变压器等基础的处理技术：变压器、构支架基础都属于独立基础，不同的是其上部的设备和管线都是相连的，据此，设计处理时有必要将其沉降控制在允许范围内，其沉降控制范围要根据规范要求进行调控。如果出现基础不良地基，建议采取片石垫层或其它有效的处理技术；而如果出现大部分构支架基础处理较深的填土无时，建议用桩基础处理技术。
3、土建设计中的防火防噪技术
建筑防火防噪问题，也是变电站土建工程建设需考虑的重点内容。为此也需要采取相应的技术措施与方法：
（1）土建设计中的防火：就变电站建筑物而言，国家电力防火规范规定最低耐火等级为二级，火灾危险性类别主控制室和继电器室为戊类，配电室为丙或丁类；建筑物的屋面应采用非燃烧体。主控制室、继电器室、微波载波机房的墙面可采用较高等级的难然烧材料及自熄型饰面材料，隔墙、顶棚宜采用非燃烧材料。同时，建筑物安全疏散出口数量设置、防火门等级要求及其开启方向等方面的设计均应满足规范要求，且在建筑物内还需配置一定数量的消防器材。变电站的火灾事故绝大部分是由电气设备特别是带油设备所引起的，这类火灾用水扑救的作用不大。电缆是容易燃烧引起火灾的物体，在站内其分布较广，采用固定灭火设施来应对由电缆起火引起的火灾不太经济，也不现实。所以，电缆消防应采用的主要措施是分隔及阻燃。变压器是变电站内最重要的设备，防火要求更高，应在设计中加以重视。国家规范规定，主变压器对主要生产建（构）筑物及屋外配电装置最小防火安全距离要求不得小于10m。设计人员在设计过程中要严格检查主变压器之间、主变压器与其他充油设备以及主变压器与建筑物之间的距离，当防火净距小于规范要求时，就应在设置防火隔墙，同时防火墙的耐火极限需达到《火力发电厂与变电所设计防火规范》规定的具体时限。
（2）土建设计中的防噪：变电站内的电气设备在运行过程中会产生较大的噪音，会影响附近居民的生活。在变电站土建设计时要考虑到这一点，合理地规划布局，优化通风设计，减少噪声污染。因此，变电站选址时，在满足供电规划的前提下，可首先考虑把变电站建在背景噪声比较大、或对噪声可以起到缓冲作用的区域；其次是优化变电站的通风设计，在进风口设置消音设备，降低噪声污染。
4、结束语
综上所述，变电站土建工程建设是电气安装工程的前提与基础，其建设质量直接影响到变电站的正常运行与维护。因此，对土建工程的建设过程对工程容不得半点马虎，在施工过程中必须对各关键技术加以严格的控制，进而提高工程建设质量，从而实现保证电网建设的高效和安全。
参考文献
[1] 黄海.浅析110kV户外变电站土建设计[J].科技资讯.2009(19).
[2] 巫尚吉.变电站土建设计中有关防火的问题[J].企业科技与发展.2008(20).
从工程建设角度来看，土建工程是变电站建设中必不可少的重要环节。而起土建工程涉及到土建、给排水、采暖通风、电气设备安装专业等，它是电气安装工程的前提基础，其施工质量会直接影响到整个工程的质量和效益。因此，研究变电站土建工程建设中的关键技术是一项赋有现实意义的课题。
一、土建工程主建筑结构的抗震技术
对于土建工程而言，由于主建筑结构的安全性与耐久性设计是尤为重要的。因此，这涉及到主建筑结构抗震问题。要确保土建工程中主建筑结构的良好抗震性能，为此要做好以下几方面的工作：
1.选址的科学性。建筑物的抗震能力与场地条件有密切的关系，场地条件包括地质构造，地基土质和地形，对建筑物震害有着明显的影响，变电站建筑物如建在地震断裂带及其附近，地震时最易倒塌，因此，选址时应避开地震带。
2.结构选型。应根据建筑物的基本条件来决定，合理的结构选型，可加强结构的整体刚度。同时，增强结构构造连接，是减轻地震灾害，提高抗震能力的前提条件。结构选型应有明确的计算简图和合理的传力途径，结构内力分析应符合建筑物的实际情况，结构体系应有多道防线，应具有必要的强度和良好的变形能力，避免因部分构件失效而导致整个结构的破坏。
3.施工组织技术。在正确选择站址和地基基础按抗震设计的基础上，施工质量成为结构抗震的重要环节。目前施工质量存在问题是多方面的，有的施工单位抗震意识缺乏，对工程质量要求不严，设计意图不能落实，不按规程施工，偷工减料，给工程质量带来隐患，因此需要加强施工监督机制，完善施工质量体系，提高施工队伍的素质和质量意识。
二、土建工程的地基处理技术
对于变电站土建工程而言，地基处理技术尤为重要，因为基础打得牢固与否，处理是否科学合理，直接影响到后期的其他变电站工程建设。而土建工程的地基处理，主要包括以下三方面：
1.建筑基础的处理。在设计前一般会对整个站址进行地质勘察，设计过程中要选择其适合的基础形式。变电站的建筑物基础形式有两种：即独立基础和条形基础。在施工过程中，如果出现基坑（槽）挖至设计标高明地的问题，就要对基底土质采取触探实验的处理措施，如果实验结果显示地基承载力达到设计要求时，则可进入下一道工序。若实验结果显示地基承载力达不到设计要求时就要采取相关处理措施：①片石垫层：若出现的情况是该处基础填土区域填土不深时，可用M10水泥砂浆和片石砌筑至设计标高，且开挖至符合设计要求的持力层；②扩大基础的底面积处理方法，此处理方法是针对当地基承载力与设计要求相关不大时的情况；③挤密桩处理技术，该法是针对于基础部处于软弱土层且无法判断该土层厚度时的情况。
2.围墙基础的处理技术。围墙分布在变电站的四周，挖土区的围墙基础一般不会出现什么问题，如果填土区填土厚度不大时，设计时围墙可砌在挡土墙上，这样可节约用地。情况相反时，即填土厚度较大时，这对挡土墙设计和工艺要求，却相对要高，无疑这会增大工程造价。建议设计时采用自然放坡的处理形式，在坡底砌筑不高的挡土墙，一般不宜砌在挡土墙上，这是为了整个围墙的美学效果考虑，处理方法可砌在填土区域，可用桩基础或地基梁。
3.变压器等基础的处理技术。变压器、构支架基础都属于独立基础，不同的是其上部的设备和管线都是相连的，据此，设计处理时有必要将其沉降控制在允许范围内，其沉降控制范围要根据规范要求进行调控。如果出现基础不良地基，建议采取片石垫层或其它有效的处理技术；而如果出现大部分构支架基础处理较深的填土无时，建议用桩基础处理技术。
三、土建设计中的防火防噪技术
建筑防火防噪问题，也是变电站土建工程建设需考虑的重点内容。为此也需要采取相应的技术措施与方法：
1.土建设计中的防火。就变电站建筑物而言，国家电力防火规范规定最低耐火等级为二级，火灾危险性类别主控制室和继电器室为戊类，配电室为丙或丁类；建筑物的屋面应采用非燃烧体。主控制室、继电器室、微波载波机房的墙面可采用较高等级的难然烧材料及自熄型饰面材料，隔墙、顶棚宜采用非燃烧材料。同时，建筑物安全疏散出口数量设置、防火门等级要求及其开启方向等方面的设计均应满足规范要求，且在建筑物内还需配置一定数量的消防器材。变电站的火灾事故绝大部分是由电气设备特别是带油设备所引起的，这类火灾用水扑救的作用不大。电缆是容易燃烧引起火灾的物体，在站内其分布较广，采用固定灭火设施来应对由电缆起火引起的火灾不太经济，也不现实。所以，电缆消防应采用的主要措施是分隔及阻燃。变压器是变电站内最重要的设备，防火要求更高，应在设计中加以重视。国家规范规定，主变压器对主要生产建筑物及屋外配电装置最小防火安全距离要求不得小于10m。设计人员在设计过程中要严格检查主变压器之间、主变压器与其他充油设备以及主变压器与建筑物之间的距离，当防火净距小于规范要求时，就应在设置防火隔墙，同时防火墙的耐火极限需达到《火力发电厂与变电所设计防火规范》规定的具体时限。
2.土建设计中的防噪。变电站内的电气设备在运行过程中会产生较大的噪音，会影响附近居民的生活。在变电站土建设计时要考虑到这一点，合理地规划布局，优化通风设计，减少噪声污染。因此，变电站选址时，在满足供电规划的前提下，可首先考虑把变电站建在背景噪声比较大、或对噪声可以起到缓冲作用的区域；其次是优化变电站的通风设计，在进风口设置消音设备，降低噪声污染。
综上所述，变电站土建工程建设是电气安装工程的前提与基础，其建设质量直接影响到变电站的正常运行与维护。因此，对土建工程的建设过程对工程容不得半点马虎，在施工过程中必须对各关键技术加以严格的控制，进而提高工程建设质量，从而实现保证电网建设的高效和安全。
参考文献：
