上海电力设计院有限公司200025
摘要：在经济发展的带动下，人们对电力的需求量不断增加，只有保证电力的稳定发展，才能满足人们的日常用电需求。抗震设计方法是影响变电站土建结构稳定的主要因素，所以必须进行变电站土建结构设计时，必须选择合理的抗震设计方法，保证变电站的运行安全。鉴于此，本文就变电站土建结构的抗震设计展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：变电站；土建结构；抗震设计
1、常见的电气设备受损情况
（1)变压器倾倒、脱轨、位移、变形、套管断裂及漏油等，如图1所示。(2）支持式管母线配电装置:用于支持式管母线的支柱绝缘子裂缝、断裂及管母线变形等。（3）断路器、互感器、避雷器、隔离开关及电容器等一次设备倾倒、扎裂、渗油、一次桩头拉裂、支持绝缘子裂缝及断裂等。
2、变电站土建结构抗震设计
2.1、选址
变电站这一工业建筑设施由于在国民经济中所处的重要地位，在设计前期选址这一问题上必须引起高度重视，根据规范须注意以下几点:1)站址应满足电气与线路进出线的要求，不仅要靠近负荷中心，而且应与城乡或工矿企业规划相协调，进出线走廊应开阔，便于架空进出线或埋设电缆。2)选址要节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地。3)变电站要紧邻公路，以方便交通运输及运行人员的工作生活。4)站址周围环境宜无明显污秽，如空气污秽时，站址宜设在受污源影响最小处(最小频率风向的上风侧)。5)站址应具有适宜的地质、地形和地貌条件，要避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所；还要避免选在有墓区(可能有重要文物)或开采后对变电所有影响的矿藏地点，否则应征得有关部门同意。6)站址应在50年一遇的高水位之上，以防水害发生。否则，所区应有可靠的防洪措施或与本地区(工企业)的防洪标准相一致，但仍应高于内涝水位。7)选址应考虑运行人员生活上的方便及水源条件。8)选址应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。如:要避开航空指示塔、光缆线路等设施。
2.2、结构抗震薄弱部位设计
在进行变电站结构抗震设计时，不仅要做好建筑物主体结构的抗震设计工作，还要做好楼梯间、风道等平面设置，提升变电站结构抗震性。主要操作步骤如下：1）在进行平面布置时，避免在转角部位或是建筑物的尽头处设置楼梯间。2）尽量选用现浇板式或梁式楼梯，避免内部结构的空旷，还应当在楼板端部位置处设置梯梁。3）当梯段转折处在楼层的中间位置时，应当在下层楼面设置梯柱支承梯梁，并尽量不要选用折板楼梯结构设计方法，避免在遇到地震灾害时发生梯板折断的情况，进而阻断维护人员的逃生路线。
2.3、建筑物抗震构造
建筑物的抗震设计除主体结构应满足抗震要求外，还应根据不同的结构体系采取相应的构造措施来加强建筑物的整体性。在变电站的建筑物中最常见的结构形式为砌体结构和钢筋混凝土框架结构，对框架结构体系，应选择合理的柱、梁截面尺寸，配筋率不要过小，也不宜过大，梁、柱箍筋在端部均应加密，箍筋搭接端做135°弯钩等构造措施；对于砌体结构体系房屋，应采取设置现浇钢筋混凝土构造柱和圈梁、加强楼、屋面板与墙体的连接薄弱部位墙体设置钢筋网片等构造措施。
3、变电站抗震施工注意事项
1）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）地基基础和上部结构是协同工作的，不能只重视加大基础和加强上部结构，更应重视地基的处理。因为再大的基础断面相对地基来说，也是较弱的，而地基处理是治本的办法。本地区为湿陷性黄土区，为了消除其湿陷性，根据规范要求，一般可采用换土、垫层、打桩等办法，且不应把未经处理的湿陷性黄土作为持力层。
3）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。
4）横墙最大间距问题。横墙承担横向水平地震力，必须具有足够的承载力，楼屋盖具有传递水平地震力给横墙的作用，如果间距较大，就应该按空旷房屋计算。水平圈梁的设置，是为了加强内外墙整体连接，增强房屋的整体性和刚度，按规范规定:8度地区，圈梁应沿外墙、纵墙及横墙设置。沿横墙设置的圈梁，间距不大于7m，否则，应利用横梁与圈梁拉通。构造柱的设置应按规范设置:8度以上地区的建筑物所有纵横墙交接处。构造柱在地震时起到增强建筑物整体性，改善结构脆性，增强延性的作用。因此，截面不必过大，配筋不必过多。
4、变电站抗震设计优化措施
4.1、正确处理土建变电站工程中出现的各种荷载
不论是在工程的施工建设过程中还是竣工后，工程建筑都会不可避免的受到来自自然环境、人为作用以及自身（自重等）等因素产生的荷载。种种的荷载对工程的质量、安全性和耐久性都产生了或大或小的影响。面对这种情况，我们必须采取相应的措施来降低这种影响，保证工程的质量。一般我们采取的措施主要有：一是工程建筑设计必须使用严格的设计标准和合理的安全系数，避免开发商只强调利润而采取模糊不准的计算模式的现象的发生；二是配置完善的受力钢筋骨架，设计合理的混凝土结构体系安全有效的传递，避免因结构开裂以及裂缝宽度超出限值而导致钢筋侵蚀；三是采用有利于物件结构耐久性的最小配筋率并且安置限裂钢筋，合理设置后浇带以及变形缝，形成合理的构造系统；四是通过严格的计算和实验对特殊环境中的混凝土进行合理配比，提高混凝土的抗拉强度；五是完善工程施工设计图，详细的注明工程中混凝土结构的特点、材料要求以及施工注意事项，指导施工单位和人员的行为，从而保证工程的质量。
4.2、加强对工程的定期检测和维护
加强对工程的定期检测和维护不仅体现在施工的过程中，还体现在工程竣工之后。在施工过程中，工程人员要不断的检测工程的结构稳定性、建筑材料的可靠性以及施工技术方法的合理性等，如果在施工的过程中发现结构、材料和施工方法上的问题，要及时的更正，把工程的安全隐患消灭在萌芽之中；同时，工程的竣工并不代表着工程建设的结束，还要对工程进行必要的维护，如果在工程维护的过程中，工程内外部结构出现了腐蚀、裂缝等情况，要及时的进行维修，维持建筑的功能，避免发生安全隐患。
结束语
总之，变电站是保证人们正常用电的基础，是连接用户与电线长的主要设备。为了提高用户质量，保证变电站的安全运行，必须及时对变电站土建结构抗震设计进行分析，提高抗震设计的分析和研究，明确抗震设计重点，解决抗震设计中存在的问题，保证变电站结构抗震设计的顺利进展。
参考文献：
[1]张鸣，程剑，慕德凯，信珂，刘小云.特高压变电站建筑物基于性能的抗震设计研究[J].山东电力技术，2017，44(09):58-60.
[2]姜春林.智能变电站抗震设计研究[J].江西建材，2016(11):38-39.
[3]杨秀敏.特高压变电站电气设备的结构特点及抗震设计[J].河北电力技术，2016，35(02):63.
[4]徐意智，曹林放，毛建勤，程池浩，霍晓波.地下变电站结构抗震分析及设计方法研究[J].结构工程师，2014，30(06):18-24.