地下变电站地震易损性及可恢复性分析

发布时间：2021-11-20 10:00

　　为了合理评估地下变电站的地震易损性及可恢复性,以西安市张家堡地下变电站为工程背景,建立考虑土体-结构-电气设备动力相互作用的三维有限元计算模型。根据结构场地条件选取多组合理的地震动记录,分别以地面峰值加速度和剪力墙塑性位移角作为地震动参数和结构地震需求参数,通过增量动力分析得到结构的易损性曲线,并在此基础上对结构的可恢复性进行分析。研究结果表明,地下变电站在总体上拥有较好的抗震安全性和较为充足的抗震储备,但是当其处于严重破坏状态时,结构的剩余抗震能力不足,导致大震作用下结构的倒塌概率超出规范要求,因此有必要对结构的抗倒塌能力进行加强。 

【文章来源】：灾害学. 2020,35(03)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

结构剩余抗震能力曲线

为了便于对结构进行抗震分析和评估,在实际工程的设计与研究中,一般将结构的损伤程度划分为基本完好、轻微破坏、中度破坏、严重破坏和倒塌5个等级[14]。因此,为了进一步了解结构在不同损伤状态下的剩余抗震能力,定义结构阶段抗震可恢复性指标RDSi,其表达式见式(7),示意图如图2所示。RDS1= ∫ D i,0 D i,1 C (D)dD D i,1 -D i,0 。 (7)

以西安市城市快速轨道交通二号线张家堡地下变电站为工程背景,该地下变电站主体为三层全埋式框架-剪力墙结构,建筑抗震设防类别为乙类。结构平面尺寸为50 m×26.5 m,高度为14.7 m。地下一层层高为5.1 m,地下二层和三层层高均为4.8 m,剪力墙厚度为0.8 m,框架柱截面尺寸为0.6 m×0.6 m,楼板厚度为0.4 m,上覆土层厚度为2 m,建筑场地类别为Ⅱ类。结构中的混凝土材料均采用C30混凝土,钢筋均采用HRB335级钢筋。地下结构负二层安装有两组110 kV GIS电气设备,每组包括四个电缆进出线间隔(GIS-1)和一个套管进出线间隔(GIS-2),GIS电气设备相关技术参数见表1,地下变电站结构布置图如图3所示。2.2 有限元模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]近场地震下混凝土框架考虑不确定性的抗震风险与恢复性评估[J]. 徐积刚,吴刚,汤昱川,冯德成.  土木工程学报. 2019(10)
[2]风与地震耦合作用下钢管混凝土框架-防屈曲支撑结构体系易损性研究[J]. 刘杨,李宏男,李超,郑晓伟,张皓.  土木工程学报. 2019(02)
[3]地下结构地震反应的主要特征及规律[J]. 杜修力,康凯丽,许紫刚,李洋,许成顺.  土木工程学报. 2018(07)
[4]土-地下车库-上部结构相互作用体系地震易损性研究[J]. 朱纹军.  建筑结构. 2017(S1)
[5]考虑损伤的结构抗震可恢复性[J]. 何政,安宁,徐菁菁.  工程力学. 2017(05)
[6]城市地下结构抗震研究进展[J]. 陈国兴,陈苏,杜修力,路德春,戚承志.  防灾减灾工程学报. 2016(01)
[7]基于变形的框架-剪力墙结构抗震安全性评估[J]. 季静,肖新瑜,崔济东,韩小雷.  建筑结构学报. 2015(S2)

博士论文
[1]地下结构实用抗震分析方法及性能指标研究[D]. 王文晖.清华大学 2013



本文编号：3507088