時間：2023-06-25 16:19:54
導語：在電氣抗震設計的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
【關鍵詞】建筑結構工程；抗震設計；理念；要點；作用
一、建筑結構工程的抗震設計理念
我國《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）對建筑的抗震設防提出"三水準、兩階段"的要求，"三水準"即"小震不壞，中震可修，大震不倒"。當遭遇第一設防烈度地震即低于本地區抗震設防烈度的多遇地震時，結構處于彈性變形階段，建筑物處于正常使用狀態。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用。因此，要求建筑結構滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態驗算，要求建筑的彈性變形不超過規定的彈性變形限值。當遭遇第二設防烈度地震即相當于本地區抗震設防烈度的基本烈度地震時，結構屈服進入非彈性變形階段，建筑物可能出現一定程度的破壞。但經一般修理或不需修理仍可繼續使用。因此，要求結構具有相當的延性能力（變形能力）不發生不可修復的脆性破壞。
二.建筑結構工程抗震設計的要點
1、建筑形體及構件布置的規則性。平而不規則的主要類型有：扭轉不規則、凹凸不規則、樓板局部不連續，具體可以體現到對結構分析軟件的計算結果的分析判斷，如扭轉不規則，體現在：位移比不宜大于1.2且不應大于1.5，周期比對于A級高度建筑不應大于0.90豎向剛度不規則的主要類型有：側向剛度不規則、抗側力構件不連續、樓層承載力突變等，如側向剛度不規則就要求本層的側向剛度不小于相鄰上一層的70。及其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80。等。如設計結果不滿足，設計人員應對模型重新進行分析，調整梁柱布置及截而，盡量做到使結構規則。如確實滿足不了，則應對薄弱部位進行重點加強。如平而規則而豎向不規則的建筑，剛度小的樓層的地震剪力，規范要求乘以不小于1.15的增大系數。
2、提高抗震設計等級。研究表明，以地震災害分析50年為一個分析周期，而小震的重現世間為50年，小震災害已經超過抗震設計安全烈度的概率為62%；中型地震的重現世間為475年，中震災害已經超過抗震設計安全烈度的概率為10%；大型地震的重現世間為2000年，大震災害已經超過抗震設計安全烈度的概率為2%。因此，一些建筑工程設計專家指出，我國地震多發地帶應該及時提高建筑工程的抗震等級，嚴格控制建筑工程的抗震設計，確保建筑工程的抗震穩定性。
3、控制建筑工程材料的質量。建筑工程抗震性能除了會受到建筑工程體系、抗震防線及建筑施工方案等因素的影響之外在多數情況下還對建筑的施工材料產生極大地影響。通常，建筑材料強度、建筑材料剛度對建筑工程的抗震性能會產生很大的影響，而且還會受到來自建筑材料連續性及建筑材料均衡性的影響。所以在選取建筑工程材料過程中，一定要對建筑施工材料的延伸性和剛度進行仔細、認真考查，并且同時最大限度與建筑工程體系相符合建筑施工材料能得到確保。
4、重點部位重點設防。對于建筑中容易出問題的環節，重要的環節可以人為的對其加強，如煤礦建筑井口房設計中，驅動設置在井口房樓板上的情況，該區域振動大、拉力大，并且與煤礦生產息息相關，設計中應重點加強。另外，破壞后容易引起大面積倒塌的構件，也應作加強處理。
5、軸壓比和短柱設計。在建筑工程抗震設計中，為了提高結構的抗震性，需要減小柱的軸壓比，增大柱的截面尺寸。減小柱軸壓比的主要目的是為了使柱子處于大偏心受壓狀態，避免縱向受力鋼筋未達到受拉屈服而混凝土卻被壓碎的情況發生。由于柱的剛性強度比較高，使得整體結構的延性就差，當發生地震災害時，結構吸收地震能量和耗散能量就少，使得結構很容易發生破壞。所以在高層結構設計時，通常采用強柱弱梁設計方法，且梁具有很好的延性，可以發生適量的變形，就會減少柱子進入屈服強度的可能性，且在設計時可以適當增大軸壓比。此外，許多高層建筑底層的柱子長細比小于4，但不能依據長細比小于4則判斷是短柱。因為短柱的確定因素是柱的剪跨比，只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。
三.建筑結構工程中抗震設計的作用
1、降低地震對建筑的影響。現最被工程界認可的一個辦法是在建筑基礎與建筑的主體部分之間加設一個隔震層，有的設計師在建筑物的頂端部分加設一個"反擺"。此反擺的作用是能夠在地震時使建筑物的位移方向相反，降低了加速度，降低地震的作用。根據相關研究分析，如果對"反擺"設置合理，那么對降低地震作用的概率可達65%，也能最大限度地減少建筑物內的物品受損程度。這一方式在國內外正被廣泛地研究，并應用到了實際的工程建筑中，取得了較好的成效。
2、保證建筑的剛度。在建筑結構的設計過程中，合理地設計和確定建筑物的剛度非常重要。因此首先要考慮到的是采用大量的鋼筋混凝土。主要是在已有的鋼筋混凝土之上使用"鋼結構"對其進行進一步加層加固。加固分為兩種情況：a.如果所需要進行加層的建筑結構的體系是鋼結構，而國家規定：上部是鋼結構、下部是鋼筋混凝土兩種不同的體系結構是不符合抗震規范的。b.假設屋蓋的部分是采用鋼結構，而鋼筋混凝土仍然是作為整個建筑結構的抗側力的主要體系，則必須根據相關的規定進行抗震設計。
3、提高建筑結構的抗震力。出于對建筑結構抗震功能的保證，在建筑結構工程中要特別注意做到以下幾點：a.在建筑結構工程中要考慮地基的穩定性因素，挑選對抗震有益的地基，防止地基變形影響抗震功能；b.同一建筑結構單元要設計在性質一樣的地基上，要把地基最大潛力融入建筑的結構設計，有利于發揮地基的抗震功能；c.建筑結構工程盡量做到規則、對稱，以降低地震作用導致的建筑變形度以及避免地震作用力集中導致建筑扭曲的狀況發生；d.建筑的整體結構設計中要多加幾道抵抗防線，以提高建筑結構的抗震力，同時建筑結構受力設計要明確，防止存在建筑結構局部薄弱；e.最大程度的減少建筑結構自身重量，從而減小建筑對地基的壓力，達到緩解地震沖擊作用對建筑體的影響力。
4、設防標準。我國明確規定，建筑的使用價值被區分成4個類別：甲乙丙丁。甲類和乙類建筑：當抗震設防的烈度是6度～8度時，應該符合本地的抗震設防再高1度；丙類建筑：丙類建筑的抗震措施以及抗震作用都應該要符合本地的抗震設防要求；丁類建筑：在通常情況之下，地震措施可以相對于本地抗震設防的要求適度降低，但地震作用必須符合本地的抗震設防要求。
結束語
由于地震的不確定性和破壞性特點，因此在建筑結構工程中應用抗震設計體現了設計的安全概念以及對自然災害的預防措施。隨著全球地震不斷頻發，為了更好的保護群眾的財產生命安全，建筑結構工程的設計尤為重要，建筑物的抗震設計必不可少，因此有必要對抗震設計的作用進行分析，旨在提高建筑工程的質量。
參考文獻：
[1]宋海燕. 談抗震設計在建筑結構工程中的應用[J].山西建筑，2013（27）
[2]吳學榮. 高層建筑結構工程方法與應注意的問題[J]. 建材與裝飾，2012（27）
窗體頂端
關鍵詞：建筑結構設計 安全性
一、 建筑結構設計中存在的安全隱患
1、抗震度不夠
前幾年的汶川大地震及玉樹地震造成的損失足以說明我國一些地方的建筑抗震性很差，未達到我國規定的標準。因此保證建筑物的抗震性能是減少地震發生時人員傷亡及財產損失的重要問題。在建筑結構設計中提高抗震設計水平是提高建筑結構設計水平的一個重要方面。關于建筑物的抗震性能設計，我國頒布了《建筑抗震設計規范 》，為我國的建筑抗震設計提供了依據。《 規范 》中規定：“小震(超越概率6 3％)不壞、中震(超越概率10％)可修、大震(超越概率2％)不倒”。而一些建筑公司領導對建筑物的抗震性能的重視程度不夠，導致了公司員工也不重視抗震性，尤其是建筑結構設計人員。有些建筑結構設計人員對抗震設計的認識不透，設計過程中個別忽略抗震性原則，造成了建筑物施工過程僅僅是一個表而工程，而實質是建筑物并不具有真正的抗震性能。這種現象在我國不少地區屢見不鮮。當然我國地域遼闊，各個地區的情況不同，地震幾率與地震級別各有不同。不能恪守規則，不了解實際情況進行設計。建筑結構設計者要根據地區的實際狀況，選擇不同的抗震規范，以免造成不必要的浪費。
2、結構設計中偷工減料，鋼材不足導致功能減弱
一方而在結構設計中，一些建筑公司為節省開支，獲取高額利潤，過度節約鋼材等偷工減料，不重視建筑物的質量及安全性，導致建筑物中鋼材等材料的性能減弱，進一步導致建筑物的質量不過關，安全性下降。我國對建筑物鋼筋的配筋率有明確的規定，建筑物的不同部位，其配筋率是不同的。建筑設計公司的設計人員要高度重視建筑物的配筋率，對施工過程進行實時監督另一方面，一些小的建筑公司為節省開支，使用中小城市現在還任發展的冷軋變形鋼筋。這種鋼筋強度高，脆性大，韌性小，且對建筑抗震不利，就是因為可以節省鋼材，進而節約開支，所以，一些小建筑公司為牟取利益不惜不顧人們的生命安全使用不符合規定的鋼材。
3、建筑結構設計不合理
由于建筑結構設計者的知識和經驗不足，導致其設計的建筑結構不合理，存在安全隱患或其他問題。(1)建筑方面。①布置豎向交通中心，確定樓梯、電梯的數量和布置方式，不能保證使用效率和防火安全。②內外建筑裝修、構造、用料和做法不適應因風力、地震、溫度變化等所引起的變形和安全問題。(2)結構方面。①沒有考慮高層建筑遇到巨大風力和地震力時所產生的水平側向力。②沒有嚴格控制高層建筑體型的高寬比例，不能保證其穩定性。③建筑平面、體型、立面的質量和剛度不能保持對稱和勻稱，使整體結構出現薄弱環節。④不能妥善處理因風力、地震、溫度變化和基礎沉降帶來的變形節點構造。(3)設備和電氣方面。①設計供暖和給水排水系統時，沒有考慮因建筑高度增大的壓力，不能保證管道、爐片具有耐壓能力。有些設計者安全意識薄弱，只顧建筑設計的美觀而不顧建筑質量，或者明知道公司要求的設計形式行不通，為了保住自己的飯碗而不提出異議，縱使悲劇上演。因此設計人員要人人自危，不能只考慮公司利益，也要切身為顧客考慮，學會換位思考。
二、建筑結構設計中安全性的措施
2．1 提高建筑結構設計人員對抗震性能的重視意識
結構設計是個系統、全面的工作，需要扎實的理論知識作為基本功，靈活刨新的思維和嚴肅認真負責的工作態度。設計人員要精益求精，重視每一個基本構件的設計，并做到知其所以然，并深刻理解規范和章程的含義，密切配合建筑工程，在工作中做到事無巨細，善于反思和總結工作經驗和教訓，為以后的工作積累經驗。
結構設計人員要轉換自己的陳舊思想，正確對待抗震性能的重要性，為人們的生命財產負責，發揮自己的主導作用，對工作負責，應用自己的個人才智，控制建筑結構設計的安全性能水平，讓自己設計出來的作品體現自己的人本意識，積極配合國家以人為本的政策。
2.2 嚴格按照國家規定的建筑規范設計建筑結構
隨著建筑業進一步的發展，建筑結構越來越被重視。國家也出臺了一些相應的規定。而一個國家的規定不僅僅是技術性的，還具有很強的政策性。而且這些規定是與時俱進的，要不斷修改，我們不能僅僅滿足于過去的設計標準。嚴格按照國標設計、用料、施工(1)目前設計者應該熟悉和掌握的與高層建筑消防電氣有關的設計規范主要有《高層民用建筑設計防火規范》、《火災自動報警系統設計規范》、《民用建筑電氣設計規范》。三部規范對高層建筑中一、二類建筑的劃分以及對火災報警與消防聯動控制系統的設置與要求總體來講是一致的，但從各自不同角度三部規范也各有側重，有所區別。對設計者來說，國標是帶有強制性的，必需嚴格遵守，部標或行業標準應服從國標。
2.3開展科研，創新設計軟件
工欲善其事，必先利其器，道理是顯然的。隨著建筑事業的發展，特別是現今建筑行業的快速發展，建筑結構設計的內容越來越復雜，難度越來越大。從另一個角度來說，我國建筑結構設計對設計人員知識的深度和廣度有了更多的要求。在此種情況下，現有的結構設計程序已不能滿足設計人員的需求。同時計算機程序的內容和功能直接影響結構設計水平。有時為了解決生產問題，配合軟件的能力，只能把計算過程簡化以滿足計算程序的能力。所以，提高結構設計中建筑的安全性，首先耍開發出一款高精度軟件，這就需要設計者和計算機程序專業人員合作去完成軟件開發，推新創新，不安于現狀，勇于承擔起這個任務。
參考文獻：
[1]朱鏡清．結構抗震分析原理[M]．地震出版社，2002，l1．
近年來地震頻發，在震害中受損最嚴重的便是建筑。本文結合實際的設計和施工過程中遇到的情況，提出在建筑工程中抗震設計及施工中應注意的一些問題和一些改進建議
關鍵詞：建筑抗震設計；結構設計；結構圈梁和構造柱；剛度
唐山大地震、汶川大震動、921臺灣大地震、2011年3月的日本大地震，讓人們一次次感受著大自然的威力與無情。我國位于環太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，地震活動頻度高、強度大、震源淺、分布也很廣。據有關機構的調查統計，地震災害中人員傷亡的90%是因為房屋的倒塌造成的。所以在建筑物建設過程中應該要重視建筑物的抗震設計，避免和減少地震發生時大量人員傷亡和財產損失。
一、我國建筑工程中設計和施工中存在的問題
（一）建筑工程中出現的設計問題
1.結構設計
城市住宅建筑中，房屋超高或超層情況常常出現，特別是底層為店面，上層為住房的建筑，高度很多都超過限值，片面追求室內大空間的需求。不論農村還是城市，建筑的底層或頂層采用混雜結構體系的情況時有出現，即鋼筋砼內框架結構只在在底層或頂層部分采用，有些建筑是將構造柱和圈梁局部加大當作框架結構。有的設計者為追求房屋布局，設計時出現了縱、橫墻沿平面布置不能對齊或墻體沿豎向布置上下不連續等等情況。
2.抗震計算
在建筑抗震設計中，很多設計者沒有做抗震承載力計算，加上某些設計者工程經驗比較缺乏，使相近的建筑采用的砌體強度等級差距比較大。我國現在是以設計烈度7度為防震設計的設防起點。其中高層建筑抗震設防規定應符合：甲類建筑應按高于本地區抗震設防烈度計算，其值應按批準的地震安全性評價結果確定。乙、丙類建筑應按照地區抗震設防烈度計算。
3. 設計人員的設計理念
我國建筑設計人員對抗震設計的設計理念較為滯后。日本在建筑設計和施工中對抗震有三種構造概念：耐震、制震和免震。耐震為最普通級別，主要用在低層建筑中。制震則是讓建筑物在地震晃動中，集中在一個地方造成損害，但其他地方不會發生損毀。耐震其中一種做法是在建筑物中放置阻尼器，讓這個部分吸收地震能量，從而保護建筑物本身。免震成本過高，在實際運用上不是很多。
（二）建筑工程的施工問題
1.人員施工技藝差異
施工過程中施工人員技術參差不齊，易造成施工方法不當；施工單位偷工減料，澆筑砼強度不夠，梁柱配筋不夠。例如框架柱的砼強度和配筋不足，導致實際軸壓比會超限，柱子的抗彎抗剪能力下降，使房屋出現整幢傾倒，柱子折斷和壓饋的情況。施工工藝上出現不完善，例如箍筋錨固差，無加密區等，對構造柱砼約束很不好，使構造柱在受到地震能量沖擊時出現壓屈、壓饋等情況。構造柱施工是先砌墻后澆筑，在砌墻過程中，由于砂漿和碎磚常掉入構造柱底部，而構造柱內的施工垃圾又不宜清理，如果不打掃干凈就會造成柱子澆筑后連接不好。在構造柱澆筑過程中，施工人員有時振動捧插入不到位，振搗不夠，混凝土不密實，就會出現蜂窩和露筋現象。
2.施工過程中各專業、設計者與施工者缺乏溝通
建筑設計中各專業的設計者之間、設計者與施工者之間溝通和協調情況較差。造成各專業之間的“撞車”，例如：因為要滿足墻體表面的美觀要求，強弱電設計通常采用暗敷管線，施工方會鑿墻開槽用于在預埋管線，特別是管線比較密集的地方，對墻體更是損傷較大。豎向管線會使墻體形成通縫，橫向管線會造成墻體截面尺寸不足，其對房屋的抗震效果影響不言而喻。
二、建筑工程中抗震設計和施工中問題的改進
（一）設計環節中的改進
1.選擇合理的修建地址。選擇對抗震有利的地段，如堅硬土，質地均勻的中硬土。避開軟土，滲水土，非巖質的陡坡，河岸邊坡的邊緣地帶等。嚴禁在危險的地段修建。
2.設計人員應提高設計水平，正確選擇用抗震設防烈度，強調概念設計，結構體系合理。還要重視抗震計算，建筑設計除了要進行結構計算、建筑節能計算外，同樣要重視抗震計算。通過計算數據來判斷抗震薄弱環節，使抗震計算和概念設計相統一。
3.建筑的平面布置、立面外觀造型設計和抗側力結構的平面布置宜規則、對稱。對體型復雜、平面不規整的建筑，要在適當的部分設置防震縫。例如設防烈度為8度和9度時，在房屋的立面高差、錯層較大、質量及剛度不同時，應該利用防震縫把建筑結構分割成平面和體形規整的多個獨立部份。這樣就能減少地震時附加扭轉效應。
4.設計中應該增強多層結構房屋的剛度和整體性。例如建筑結構的側向剛度宜均勻變化，墻體沿豎向面罩上下應連接；豎向抗側力結構的截面和材料強度等級自下而上要逐漸減少，避免抗側力構件的承載力的突變。增加樓板對縱向和橫向墻體的約束作用。這樣構造柱，縱向橫向墻體、樓板就構起了一個整體，增強了建筑的空間整體剛度，從而提高房屋的抗震性能。
5.合理設置結構圈梁和構造柱。對橫墻較多的多層建筑，要設置構造柱；對橫墻較少的多層建筑應根據房屋增加一層或兩層后的層數，設置構造柱。對橫墻承重或縱橫墻共同承重的裝配式鋼筋砼樓或屋蓋的多層建筑，應該要設置圈梁；對于隔開間或每開間設置構造多層建筑，應沿設有構造柱的橫墻及內、外縱墻在每層樓蓋和屋蓋處都設置閉合的圈梁。這樣就使圈梁在平面內形成連通閉合的網絡與構造柱連接在一起對墻體及平面進行約束，提高墻體的抗剪能力和堅向剛度，是有效的抗倒塌措施。
6.提高砌筑砂漿的強度等級。底層砂漿等級相對于頂層的等級要有所提高，承重墻等級相對于非隨重墻的有所提高，樓梯間墻體等級相對于其它墻體要有所提高。
7.與相關專業設計人員有效溝通把暗敷管線設計做到盡可能周全。不要二次開鑿對墻體造成傷害，使砌體的剛性強度有突變，從而讓建筑的整體抗震性受到影響。
（二）建筑工程施工環節問題的改進
在地基的處理，換填土方不能違反施工操作規程和設計要求。上海閔行區“蓮花河畔景苑”小區一棟13層在建樓房就是因為施工人員換填土方時違反操作規程導致樓房整體傾倒。在澆筑砼柱和砌筑墻體時，砌筑材料必須滿足設計及施工規范要求；構造柱與砌體間拉結筋數量、長度、規格必須符合設計要求。構造柱澆筑過程必須按操作規范，否則會造成構造柱與墻體連接較差，降低了建筑結構的整體抗震能力。施工過程中混凝土的配制過程必須嚴格控制，其標號必須達到設計要求，否則構造柱、圈梁等混凝土強度等級就達不到設計要求。未經設計單位同意更不能隨意改動設計圖紙。在工程后期土建專業與給排水、電氣專業相互配合，不能隨意對墻體進行二次開鑿。
關鍵詞：安全醫院?結構安全?非結構安全?抗震設計
過去幾十年來，全球氣候惡化，生態失衡，地震颶風海嘯等自然災害頻發，工業、交通事故不斷，傳染病肆虐，社會矛盾引發的惡性事件時有發生，對醫療設施的應急反應提出新的要求。安全醫院成為新一時期醫院建設高度關注的重要領域。
一、安全醫院的概念
世界衛生組織和泛美衛生組織對安全醫院的定義是：“在自然災害發生期間和緊接著的階段依然能夠在自身的基礎設施之上提供服務并全面運轉的醫療機構”。總的說來，在應急救援系統中各級醫院設施要在發生各類突發事件中，有備無患；醫院的建筑結構與各系統能在第一時間響應，投入緊急救援；工作人員應訓練有素，具備從容應對的能力，能及時發揮救死扶傷的關鍵作用。
在減災行動中，醫院由于其本身具有提供事關生命的功能服務特點，他們高水平的到位率以及他們在發生災害情況下所承擔的角色，對醫院的安全性規劃與設計提出相應的高要求。
重大災害的應急救援具有很強的時間概念，即所謂急救的黃金時間。例如，美國馬里蘭州急救系統將災難急救分為三個階段，提出三階段時間概念。
第一階段，災難發生后6h以內；第二階段，災難發生后6h～48h；第三階段，災難發生后48h以上。
因此在發生突發事件形成災害的情況下，醫院需要具有較高的抗風險能力并在最短時間內以最快速度投入救災抗險的行動之中。
二、安全醫院的內容
在發生各種突發事件時引發的公共衛生事件需要醫院做出應急反應，及時開展醫療救治。在現代社會中這種醫療救治需要多專業、多學科、多部門全面協作，是一項系統化的協同配合過程，其內容也包括多個方面，有信息系統安全、結構安全、非結構系統安全、生物安全與環境安全，這幾個方面都相互影響，規劃設計處理得當它們之間可以互相支撐，處理不當有可能相互牽扯影響功能發揮。
安全醫院研究包括醫院設計的全過程，既包括傳統的安全概念范圍作安全防范，如醫療設施內消防安全、患者安全等，也包括非傳統安全的防范，例如：自然災害、工業交通事故、傳染病、惡意暴力攻擊等。涵蓋環境安全、建筑安全、結構安全、給排水安全、電氣安全、信息安全、醫療氣體安全、射線防護、施工安全等各個方面。
下面就我們近年承擔的“國內綜合醫院的安全性設計與研究”課題，針對有關地震安全的內容進行簡述。
三、 醫院建筑的結構和非結構安全
針對地震災害發生時的風險分析，需要將醫院建筑中的結構系統與非結構系統加以分析，分別采取措施予以防范。
醫院建筑的安全設計涉及面非常廣，結構系統部分通常由結構工程師通過計算分析進行設計，而非結構部分，則由建筑師、機電工程師或室內設計師設計確定，由結構工程師協助核算，有些設備則由使用者自行購置安放。
結構部分：房屋中承受重力荷載、地震荷載、風荷載、雨荷載以及其他類型荷載的部分；梁、板、柱、桁架、支撐承重墻（承受房屋重量和（或）側力的墻體）；基礎（如筏式基礎、獨立基礎和樁基礎）等。
非結構部分：房屋中結構部分以外的其他各個部分，以及房屋內部的陳設；隔斷墻、墻體飾面、天棚（吊頂）、門窗燈具等各種陳設；計算機、空調機、電視機等各種電器設備和辦公用設備；公用系統各類管線以及系統設備，如鍋爐、壓力容器、變壓器、發電機、中央空調機組、換熱器、水泵、醫療氣體機組等。
（一）醫院建筑的結構安全
與其他公共建筑的結構安全性要求相類似，建筑結構的安全設計需要依照我國的相應規范執行。
采用不規則的平面與體型的建筑，將可能在地震力的作用下發生偏轉與扭曲，對建筑物造成不利影響而引起破壞。因此，在平面與體型規劃與設計中應盡量選擇規則平面，采用簡潔體型并使其剛度均勻，不發生突變以避免在發生地震時產生破壞（圖1、表1）。
至今為止，建筑抗震設計仍然只由結構專業工程師負責，而實際上對于單體建筑抗震設計而言，建筑師與結構工程師應當共同承擔責任，在房屋體型的確定與非結構設計方面，建筑師負有更為重要的責任。
醫院建筑由于其功能的特殊要求，需要具備有較大的改造靈活性。在近期的醫院建設中已較少采用磚混結構（小規模的單層、二層鄉鎮醫療設施除外），多數采用鋼筋混凝土框架結構、鋼筋混凝土框架剪力墻結構。近年來也陸續出現一些采用鋼結構的醫院建筑，如北京醫院新建的病房樓工程、北京人民醫院新病房樓等。
為了緩解地震力對醫院建筑的沖擊，在日本、美國等多地震國家出現了一批采用減震墊設計的醫院建筑。與傳統隔震技術相比，新型橡膠墊隔震技術對保護建筑物結構與非結構系統、保護建筑安全發揮良好性能。
我國采用減震墊技術的醫院實例，如北京301醫院的9051工程，該工程病房樓采用國產減震墊，已建成并投入使用，成為我國首座采用此技術的醫院（圖2）。
（二）醫院建筑的非結構體系安全
建筑的非結構部分可以分為兩類。一類是對側位移敏感的非結構部件，如天棚、高的隔墻、豎向管道、建筑的飾面。由于他們與房屋建筑的結構有多種連接，所以它們隨著房屋整體變形而變形，其破壞取決于房屋的層間位移。另一類是對加速度敏感的非結構部件，包括機械和電氣非結構構件、鍋爐、壓力容器、變壓器、發電機、空調機組等。辦公室的分隔墻、重的家具、貯架、書架，通常置于樓地面上或與樓地面連接。
1.醫院建筑的非結構構件
隔墻、女兒墻和突出構件、圍護墻、玻璃窗、幕墻、樓梯、燈具等。
公用設施，如電氣照明系統、供水排水系統、采暖空調系統、醫療氣體系統、計算機通風、IT系統、電梯等。
以上設備的損毀有可能造成人員傷亡，建筑中斷，造成財產損失，在以往歷史經驗教訓中，非結構修復費用約為房屋總修復費用的40%～70%，必須予以重視。
例如，1994年美國北嶺地震時只有2%的房屋遭到嚴重破壞，損失約20億美元，但直接間接經濟損失卻高達440億美元。
2.醫院中關鍵醫療裝備的安全
除了上述與維持建筑物正常運營的結構與非結構構件之外，醫院中的一些重要醫療裝備也是醫院持續發揮生命維持與救治所必不可少的。為此需要了解哪些是緊急情況下醫院需要展開進行的主要醫療活動，來確定關鍵醫療裝備重要性的順序。
表2是1996年墨西哥國際醫療設施減災會議中由R.Boroschek等人提出的。
對于發生抗災救治所涉及的功能活動科室必要時需要臨時調整一些門診、辦公室甚至會議室、入口廳等作為緊急救治使用。
根據以上可以大致了解醫療中需要重點防范震害的關鍵醫療設備的先后順序。
對建筑非結構體系的抗震設防，2010年新版《建筑設計規范》分別在13.3建筑非結構構件的基本抗震措施以及13.4建筑附屬機電設備支架的基本抗震措施中做出了規定。
參照美國統一建筑規范UBC的規范，在13.4條文中列出以下幾種情況下可不考慮抗震設防要求。
① 重力不起過1.8KN的設備；
② 內徑小于2.5mm的燃氣管道和內徑小于60mm的電氣配置；
③ 矩形截面面積小于0.38O和圓形直徑小于0.70m的風管；
④ 吊桿計算長度不超過300mm的吊桿懸掛管道。
對照醫院的實際情況進行分析：
① 醫院中有許多大型醫療設備整體或分件組裝，單體或部件重量小于1.8KN，例如以上設備儀器有的雖然整體或部件重量小于1.8KN但在應急救援中，需要及時投入使用，不能中斷，有必要采取抗震措施以保證維持其基本正常運行。
還有些大型高端醫療設備，如受損代價昂貴，建議在布局以及綜合考慮隔震裝置，減少震害造成損失。包括如直線加速器，γ刀，電子顯微鏡等等。
② 醫院內配置有醫療氣體系統管道，包括氧氣、吸引在手術區域，還有氦氣、笑氣、二氧化碳等，這些醫療氣體系統用于支持開展手術、急診搶救以及重癥監護，各類管道內徑大多數小于25mm，但作為生命支持系統的一部份，受到損毀將嚴重影響醫院救治功能。
③ 醫院中的風管尤其是生物潔凈區域的風管，面積或圓形截面小于規范規定，但這些部門的生物潔凈空調是保證維持醫療搶救、施展外科手術、手術生物安全環境的需要，受到損毀將影響手術的正常開展。
④ 醫院建筑中，各類工程管網類別較多，醫療功能部門密集的醫院科室部門層高要求門診、住院部門高度高、管網密集，以吊桿懸掛管道的吊桿長度往往超過300mm，如不設防將構成地震時對上述各個系統安全的威脅。
根據以上分析，醫療設施特別是綜合性大型醫院、三級醫院因為具有抗災救災功能，在《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008已列入防災救災建筑類別，對于其所配置重要醫療設備、儀器以及工程管網建議分別采用抗震防震技術措施，減少發生意外災害時的潛在破壞風險，提高其安全性。
一些抗震防震的構造做法，見圖3～圖6。
四、結束語
關鍵詞：開關產品；抗震性能；設計
1 開關產品在地震時最易損壞的結構
開關產品在地震中90%的損壞來自瓷件，其中敞開式隔離開關典型損壞為支柱絕緣子折斷及傾斜，位置主要在根部法蘭與瓷件接觸面附近；少油斷路器為套管根部折斷、漏油等為主，多油及空氣開關為套管折斷或漏油及傘裙碎裂等，SF6瓷柱式開關以滅弧室下支撐絕緣子根部折斷為主，罐式斷路器和GIS的損傷程度較小，也以充氣套管根部折裂及傘裙碎裂較為常見。另外還不同程度存在因地基沉降[2]、開裂等原因導致開關傾斜、倒伏、變形，應力局部集中導致的漏氣及電接觸不良等也較為普遍。當然，在運行時硬質連接母線，也會因永久變形或相鄰設備損毀，對設備產生強大破壞性拉力，產生瓷件根部斷裂等問題。
2 開關產品抗震結構設計
在各類開關產品的抗震設計中，最為重要的應是支撐設計；設備本身的穩定性和設備強震下的安全，主要取決于支撐類型；常見的產品鋼架支撐有一字形單立柱支撐、門形支撐、A字形支撐、方形支撐等；各類支撐在開關承重設計選型時，主要考慮強度及韌性兩個因素，一方面增加強度設計的余度可保證耐受強震能量；另一方面，如單點或多點一字形支撐，留有一定的韌性形變余度，如同木制房屋震后損毀程度遠小于磚石房屋震后損毀程度一樣，反而不易在震后產生永久變形，危及上端設備安全。
絕緣子支撐件在地震中為主要易損件，折斷部位通常為根部與金屬件連接部位，同樣道理，如果帶有一定錐度，根部的剪切強度將有望增加2.5～3.5倍，在開關產品設計時可作為抗震結構使用；其根部金屬件的結構設計可一方面多設加強筋，一方面加大上端面圓角設計，減少電暈，通過改善電場防止絕緣件根部老化及緩慢酸腐蝕等間接提高瓷件長期運行下的強度。
在各類開關中，因產品類型不同，重心的位置有高有低，而低位重心的產品類型抗震能力較佳；如GIS為多點落地布置，整個產品高度通常相對于長寬，近乎匍匐于地表，整體的抗震能力最強，罐式斷路器重心較低，支撐截面大，抗震穩定性僅次于GIS；而瓷柱式SF6斷路器、少油斷路器、敞開式隔離開關等開關類產品，因重心較高，且瓷件使用量大，抗震能力相對較差。
同類產品設計時，通過加大底座重量、降低支撐高度等，設法降低產品重心，減小設備在地震時的實際擺幅等，也可適當提高抗震能力。
開關產品的抗震能力除產品自身外，還與其安裝所在的預埋基礎、運行位置等有關，一方面，在強震中，預埋基礎的抗震能力直接決定了上端產品的抗震能力，使得產品的抗震能力、運行期間的固定方式等受到制約，合理設定預埋基礎的抗震設防等級和類型，也是開關抗震保護的重要環節。近幾年在電站就位安裝中，產品高位安裝的趨勢也不利于開關產品的抗震。
3 開關產品減震結構設計
開關產品的減震結構通常有加裝阻尼器及減震層等設計[1]，其中阻尼器可裝至支架上，適合各類敞開式開關使用；設計原理多樣；因成本低，滾球、吊球型阻尼結構經濟性較好；因地震擺幅頻率比鉛球雙向滾動頻率高，所以有一定質量的鉛球，會因慣性作用滯后滾動，起到一定的阻尼作用，同時運動也可消耗掉一部分地震能量，減少震害帶來的破壞性能量；鉛球的重量較大，易形成產品整體的中心下移，對抗震能起到一定作用。
4 抗震設計計算
地震設計時負載通常可按照載荷風速：V=10m/s、風壓：W=0.0625Kn/m3、以及結構阻尼比2%等設計；地震工況載荷可按照常風風載+導線拉力*0.7+自重+地震水平加速度+地震垂直加速度考慮。以瓷柱式開關為例：
負荷參數
水平方向地面加速度：AG5：ZPA=5m/s2（0.5g），阻尼比取2%。DASAPW計算地震響應譜時的輸出如下：
高地震水平（0.5g）所使用的IEEE693-2005規范地震響應譜公式如下：
f is in Hz
DASAPW軟件使用的地震響應譜計算的具體公式與步驟是：
求出結構的固有頻率及正則振型：
求出正則振型的個數，應滿足X、Y、Z三個方向的地震載荷參與質量大于90%的要求。
第j階振型{？準j}關于質量陣[M]歸一：{？準j}T[M]{？準j}=1，自然有{？準j}T[M]{？準j}=？棕2j。
對每階振型{？準j}，根據對應的固有頻率fj和阻尼，從地震反應譜曲線a（f）求出其地震動力放大系數？茁j=？琢（fj）/設計基本地震加速度a0。
j階振型D方向地震反應位移{uj}D：
（1）
式中：？棕j：第j階固有圓頻率=2？仔fj；a0：設計基本地震加速度（ms-2）；{？準j}T：第j階振型的轉置；[M]： 結構有限元質量矩陣（kg）；{E}：單位地震矢量。地震方向對應的線位移自由度對應行上的值為1，其余行為0；qD：地震響應的振型參與系數（即程序輸出中的參與系數）；qs：靜力解的振型參與系數。
若求出的最高階固有頻率超過33Hz，某個方向的地震載荷參與質量仍小于90%，對于高階截尾振型，使用靜力地震載荷考慮其地震響應貢獻。高階截尾振型靜力地震載荷為：
（2）
所有振型D方向地震反應位移用平方和的平方根疊加：
（3）
式中i：結構位移矢量的第i個分量。
水平（X或Y）與豎直Z方向地震反應位移用平方和的平方根組合：
（4）
式中D：指（X和Z）或（Y和Z）。
應力計算
用第j階振型在D 方向的地震反應位移{uj}D，求出對應的應力■■S■■，其中N為某個結點，K 為某個應力分量。用平方和的平方根疊加所有振型的應力：
（5）
最后，將水平（X或Y）與豎直Z方向的地震應力用平方和的平方根組合總應力■■S：
（6）
式中： D：指（X和Z） 或（Y和Z）。
（X，Z）、（Y，Z）分別與其它載荷（風載、導線拉力、自重）產生的應力按絕對值求和組合應力，找出最大應力設計校核。
傳給基礎的地震力，用各點的mi?ai求合力與合力作用點，ai考慮高階截尾振型貢獻，即按公式（2）中刪掉各項中的因子矩陣[M]后的表達式為高階振型產生的加速度矢量。
GIS的計算也是類似，以共箱式145kV產品為例：
抗震敏感部件幾何特征尺寸
風速V=10m/s、基本風壓？棕0=V2/1600=0.0625kN/m2，地震地面水平方向加速度0.5g，豎直Z方向0.25g。
地震響應譜：
A：X+Z向地震+X向風載：
套管支架（梁單元直接算出的結果）：FX=1166N，FZ=4832N。
設備質心結點的加速度ax=9.58m/s2，az=5.132m/s2，質心高度Z=1.928m，質量M=5154kg，所以傳給基礎的水平剪力為FX=Max=49375N，豎直力FZ=Maz=26450N，彎矩MY=FX×1.928=95195Nm。保守起見分配到斷路器支架和避雷器支架。兩種支架的距離為4.07m。使用靜力平衡得出：
斷路器支架：FX=0.5×49375=24688N，FZ=0.5×26450+95195/4.07=36614N
避雷器支架：FX=24688N，FZ=36614N
T型罐和隔離開關支架單獨計算：質心加速度ax=6.11m/s2，az=3.48m/s2，質心高度Z=0.82m。支架X方向跨度1.732m，T型罐和隔離開關質量M=670kg。
T型罐和隔離開關支架：ax=Max=670×6.11=4094N
FZ=2×{0.5×M×az+Fx×Z/1.732m}=6208N。
B：Y+Z向地震+Y向風載：
套管支架（梁單元直接算出的結果）：FY=5886N，FZ=932N。
設備質心5126結點的加速度ay=10.43m/s2，az=3.94m/s2，質心高度Z=1.928m，質量M=5154kg，所以傳給基礎的水平剪力為FY=May=53756N，豎直力FZ=Maz=20307N，彎矩MX=FY×1.928=103641Nm。保守起見分配到斷路器支架和避雷器支架，使用靜力平衡得出：
斷路器支架：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型罐和隔離開關支架單獨計算：質心加速度ay=6.47m/s2，az=2.98m/s2，質心高度Z=0.82m。支架Y方向跨度0.827m，T型罐和隔離開關質量M=670kg。
T型罐和隔離開關支架：FY=M×ay=670×6.47=4335N，
FZ=2×{0.5×M×az+FY×Z/0.827m}=10594N。
5 結束語
盡管目前的產品設計，專門因抗震更改設計的不多見，且近幾年252kV及以上電壓等級的新站在強震中基本無開關損壞，可看出近幾年開關產品的抗震能力有所加強，但產品的優化設計還有很多工作可以完善，強度設計余度還可進一步放大，高強度電瓷產品及復合套管的應用等，也將有助于開關產品抗震能力的提高；抗震能力的計算、試驗也應更多的落實到各個產品中去，相信在未來還會有更多更好的抗震開關產品得到使用和推廣。
參考文獻
[1]關志成，劉瑛巖，周運翔.絕緣子及輸變電設備外絕緣（1版）[M].北京：清華大學出版社，2006，1.
關鍵詞：非結構構件；建筑非結構構件；建筑附屬機電設備
[ Abstract ] This article designs on the building non structural components and subsidiary mechanical and electrical equipment these two kinds of non structural components, elaborates the basic computational requirements and seismic measures, and summarizes the design experience, to avoid and reduce the vibration damage.
[ Key words ] non structural components ;building non structural components; building subsidiary mechanical and electrical equipment
中圖分類號：TB482.2文獻標識碼： A文章編號：2095-2104（2012）
前言
我們對非結構構件的抗震問題要有充分的了解，能夠針對非結構構件的具體類型，采取據有針對性的設計方案，采取加強非結構構件的安全性措施，進一步加強和細化非結構構件節點的細部設計。由于非結構構件不屬于主體結構，在設計和施工中很容易被忽視，使用中在地震作用下是很容易破壞的構件，它會造成巨大的危害。如，在5.12的汶川地震中，有許多非結構構件在地震中首先倒塌傷人、砸壞設備、破壞主體結構，造成大量人員傷亡和財產損失。筆者根據多年的設計和施工經歷，淺談一下非結構構件在設計中應該注意的幾個問題，以期能夠引起注意。
1.非結構構件的定義與分類
所謂非結構構件，是指一般不屬于主體結構的構件，具體包括建筑非結構構件和建筑附屬機電設備兩大類。其中建筑非結構構件又分為三類，第一類為附屬結構構件（如，女兒墻、雨篷、高低跨封墻等），第二類為裝飾物（如，貼面、頂棚、懸吊重物等），第三類為非結構墻體（如，內隔墻、圍護墻、框架填充墻等）。建筑附屬機電設備指為現代建筑使用功能服務的附屬機械、電氣構件、部件和系統，主要包括電梯、照明和應急電源、通信設備，管道設備，采暖和空氣調節系統，煙火監測和消防系統，公用天線等。
2.設計基本計算要求
建筑結構抗震計算時，應計入非結構構件的影響。非結構構件的地震作用，除了自身質量產生的慣性力外，還有支座間相對位移產生的附加作用，二者同時組合計算。非結構構件因支承點相對水平位移產生的內力，可按該構件在位移方向的剛度乘以規定的支承點相對位移計算。非結構構件的地震作用效應和其他荷載效應的基本組合，按結構構件的有關規定計算；幕墻需計算地震作用效應與風荷載效應的組合；容器類應計設備運轉時的溫度、工作壓力等產生的作用效應。地震作用計算時，應計入支承于結構構件的女兒墻，工藝設備，管道，電纜橋架等非結構構件的重力。支承非結構構件的結構構件，應按非結構構件地震作用效應作為附加作用對待，并滿足連接件的錨固要求。建筑附屬設備（含支架）的體系自振周期大于0.1S且其重力超過所在樓層重力的10%時，進入整體結構模型的抗震設計。7~9度時，電梯井的預埋件，自重超過1.80KN或其體系自振周期大于0.1S的設備支架、基座及預埋件需要進行抗震驗算。屋頂通風器的連接部位，其水平地震作用效應宜乘以增大系數1.5。突出建筑物頂層的屋頂小間、女兒墻等，其水平地震作用效應宜乘以增大系數3。增大部分的作用不應往下傳遞。采用振型分解法時，突出屋面部分可作為一個質點。汽機房屋架與柱頂采用鉸接連接時，屋架端部及柱連接支座桿件地震作用效應宜乘以地震增大系數，當框排架平面計算時取2.0；當驗算屋架與柱子連接點焊縫和螺栓的抗剪強度時，其每端地震作用效應增大系數宜按以下規定取值。①對于焊接，宜取該跨柱支座桿件地震作用效應乘以增大系數2，再乘以加強系數1.5。②對于螺栓連接，宜取該跨柱支座桿件地震作用效應乘以增大系數2，再乘以加強系數1.2。
3.各類非結構構件在抗震設計中要注意的主要問題和應采取的措施
我們對非結構構件的抗震問題要有充分的了解，能夠針對非結構構件的具體類型，采取有針對性的設計方案，采取加強非結構構件的安全性措施，進一步加強和細化非結構構件節點的細部設計。第一類為附屬結構構件，如女兒墻、雨篷、高低跨封墻等構件。主要抗震問題是防止倒塌，采取的措施是加強非結構構件的整體性，并使之與主體結構可靠錨固連接。防震縫處女兒墻應留有足夠的寬度，縫兩側的自由端應予以加強。第二類為裝飾物，如貼面、頂棚、懸吊重物等。主要抗震問題是防止脫落和裝飾的破壞，采取的主要措施是同主體結構可靠連接。各類頂棚的構件與樓板的連接件，應能承受頂棚、懸掛重物和有關機電設施的自重和地震附加作用；其錨固的承載力應大于連接件的承載力。對重要的貼面和裝飾，也可采用柔性連接，既使主體結構在地震作用下有較大變形，也不致將貼面和裝飾損壞。第三類為非結構墻體，如內隔墻、圍護墻、框架填充墻等。根據材料的不同和同主體結構的連接條件，它們可能對主體結構產生不同程度的影響，如：①減小主體結構的自振周期，增大結構的地震作用。②改變主體結構的側向剛度分布，從而改變地震作用在各結構構件之間的內力分布狀態。③填充墻防止局部高度范圍內形成短柱，以免地震時發生柱的脆性破壞。④墻長大于5m時，墻頂與梁有拉結；墻長大于8m或層高2倍時，要設置鋼筋混凝土構造柱；墻高超過4m時，墻體半高設置與柱連接且沿墻全長貫通的鋼筋混凝土水平系梁。⑤樓梯間和人流通道的填充墻，應采用鋼絲網砂漿面層加強。⑥煙道、風道、垃圾道等不應削弱墻體。當墻體被削弱時，應對墻體采取補強措施。附屬機電設備及支架等這些設備通過支架與建筑物連接，要求設備的支架要有足夠的剛度和強度，并與建筑物應有可靠的連接和錨固，使設備在遭遇設防烈度的地震影響后能夠迅速恢復運行。建筑附屬機電設備不應設置在可能導致其使用功能發生障礙等二次災害的部位。對于有隔震裝置的設備，應注意其強烈振動對連接件的影響，支架設計時要防止設備系統和建筑結構發生諧振現象。管道、電纜豎井、風管和設備的洞口設置，應減少對主要承重構件的削弱，洞口邊緣應有補強措施。建筑附屬機電設備的基座或連接件應能將設備地震作用全部傳遞到主體結構上。主體結構用以固定建筑附屬機電設備預埋件、錨固件的部位，應采取加強措施，以承受附屬機電設備傳給主體結構的地震作用。
4.對非結構構件在抗震設計時的具體對策
我們要根據非結構構件不同類型、工程所處的不同環境區別對待：①做好細部構造，讓非結構構件成為抗震結構的一部分，在計算分析時，充分考慮非結構構件的質量、剛度、強度和變形能力。②與第①條相反，在結構做法上防止非結構構件參與工作，抗震設計時只考慮其質量，不考慮其強度和剛度，從而加大了非結構構件的抗震可靠性。③防止非結構構件在地震作用下出平面倒塌。④對裝飾要求高的建筑選用適合的抗震結構形式，主體結構要有足夠的結構剛度，以減小主體結構的變形量，使之符合規范要求，避免由于主體破壞導致裝飾破壞。⑤加強建筑附屬機電設備支架與主體結構的連接與錨固，避免由于連接牢固引起的次生災害。
5.總結
雖然非結構構件不屬于主體結構，在設計時也很容易忽視。但作為工程技術人員應該將非結構構件與主體結構放在同等重要的程度對待，提高對它的重視程度。只要我們不斷加強業務學習，提高設計水平，嚴格按照相關規范設計和施工，非結構構件在地震中造成的危害是可以減小和避免的。
參考文獻：
關鍵詞：風電場升壓站站區布置建筑結構設計方案
1、梨樹溝升壓站建設規模
梨樹溝風電場規劃總裝機容量為200MW，本期梨樹溝風電場裝機2×49.5MW，計劃2012年投產。風力發電場的建設，對于改善當地電力系統的能源結構、減少燃煤發電廠的環境污染有著重要的意義。風電場的建設不僅具有較好的發展前景，同時對于地區經濟發展也具有十分重要的意義。
2、 站區總布置與交通運輸
2.1 站區總體規劃
1）站址地形地貌：站址區域地形起伏，均為丘陵地貌。北側自然地面高程315.72-312.61m，南側地自然地面高程309.44-308.3m，西側自然地面高程為315.72-309.44m，東側自然地面高程312.61-308.3m。站區南北高差較大。
2）交通運輸：在升壓站東側圍墻大門新建4.5米寬瀝青道路60米，與原有鄉道銜接。該站址交通運輸方便，具備建筑施工和設備運輸的要求。
升壓站周圍沒有居民和村莊，本站的建設不會影響當地居民的生活。
3）升壓站規模：升壓站66千伏1回出線，35千伏4回出線，本期工程一次建成，站址周圍開闊，進出線方便。
4）供水方式：站外打水，鋪設管道供水。站區排水采用場區自然排水和地下管道排水方式，將雨水和生活污水排至升壓站圍墻外的截水溝和排水溝中。
5）根據水文氣象報告，站區不受百年一遇洪澇水的影響。
2.2 站區總平面布置
1） 擬建升壓站東側短邊圍墻與指北針順時針5°布置，圍墻內占地面積100×72.5=7250㎡，圍墻總長度345米，進站道路60米，征地寬度11米，進站道路征地面積：660㎡。征地面積為圍墻外4米，北側圍墻護坡征地面積為圍墻外8米，站址征地面積為：8870㎡。
2）生產樓布置在站址的南側，生活樓布置在站址的北側，兩個附屬建筑布置在東側大門入口處的兩側。
升壓站大門布置在站區的東側。
3）建筑物、構筑物之間的安全距離，按照火災危險性類別及最低耐火等級劃分，其間距均滿足《變電所總布置設計技術規程》的規定。
站區設計的道路兼做消防通道，道路內緣半徑為9米，消防車可順利通至各建、構物所在場地。
2.3 豎向布置
1）豎向布置方式：本工程配電裝置場地南北方向設置0.5%坡度，東西方向不設坡。
2）站區場地雨水排放采用自然排水和組織排水兩種方式排水，站區南北放坡0.5%，雨水通過圍墻南側排水坑，排至站外排水溝；事故排油池等通過地下管道排至站外排水溝。
3、 建筑
3.1 生產建筑物
1）生產樓建筑物平面呈東西方向一字形布置，是一棟南北朝向建筑物。
按各專業提出的用房功能要求，結合升壓站運行特點：采用有人值守的運行方式，平面布置有繼電保護室、消防器材室、會議室、辦公室、監控室、衛生間。繼電保護室、監控室室內凈高3米。
2）建筑物外墻采用涂料罩面，墻體采用ESP保溫板的節能墻體，勒腳采用蘑菇石罩面，內墻采用刮大白刷乳膠漆，建筑物采用保溫輕鋼彩板坡屋頂，外門采用不銹鋼平開門，窗采用中空節能窗（單框雙玻璃平開塑鋼窗），房間內門采用實木門，配門鎖。
3）35千伏屋內配電裝置室布置在主變與無功補償裝置中間，按照電氣專業提出的用房功能，層高定為5.8米。外墻采用涂料罩面，墻體采用ESP保溫板的節能墻體，勒腳采用蘑菇石罩面，內墻采用刮大白刷乳膠漆，建筑物采用平屋頂，外門采用不銹鋼平開門，窗采用中空節能窗（單框雙玻璃平開塑鋼窗）。
3.2 建筑物的節能
本站建筑物采用外墻保溫節能方式。由于本站地處東北，冬季嚴寒，風雪較大，按照國家電網“兩型一化”的要求，可以采用保溫輕鋼彩板坡屋頂。
4、 結構
4.1 設計主要技術依據
工程地質資料
地抗震設防烈度為7度，設計地震基本加速度值為0.10g，設計地震分組為第一組。場地內無可液化土層。標準凍結深度1.40米。持力層強風化花崗巖。
4.2 生產建筑結構
1）生產樓和35千伏配電裝置室的結構設計安全等級為二級，設計使用年限為50年，站址區域地震基本烈度為7度，根據最新建筑抗震設計規范中有關規定，生產樓抗震設防類別為乙類，地震作用按7度進行抗震計算，按8度采取抗震構造措施。
2）生產樓為二層框架結構，粉煤灰磚填充墻，現澆鋼筋混凝土梁板柱。
35千伏配電裝置室單層框架結構，粉煤灰磚填充墻，現澆鋼筋混凝土梁板柱。
3）本工程生產樓和35千伏配電裝置室按照規程、規范的要求，不需要設置伸縮縫、沉降縫和抗震縫。
4）生產樓地基基礎設計等級為乙級。本工程生產樓處在填方處，需做毛石加深處理，基礎采用混凝土獨立基礎，基礎坐在持力層上，并且基礎埋深需要在凍土深度以下。
4.3屋外配電裝置構（支）架
1）本工程屋外配電裝置構（支）架分別為66千伏構架、66千伏設備支架、主變構架、主變附屬設備構支架，結構設計安全等級為二級，設計使用年限為50年，抗震設防類別為丙類，地震作用按7度進行抗震計算，按8度進行抗震構造措施。
2）本工程采用鋼管結構柱和三角形斷面格構式鋼梁，這種設計外表美觀，節約鋼材，方便施工等優點，能夠縮短工期，有顯著的經濟效益。
構架柱與梁連接采用螺栓連接。基礎采用杯形獨立基礎。
獨立避雷針采用鋼管結構。
3）設備支架均采用鋼管支架柱，型鋼支架梁。
4）本站所有構支架均采用鋼管結構，設計使用年限為50年，結構的耐久性是保證其承載力和正常使用的必要條件。因此所有的鋼結構的構支架應在工廠定制加工，然后進行鋅鋁鎳合金熱浸鍍防腐，鍍膜厚度不小于86μm。
4.4全站建、構筑物的地基與基礎
生產樓、生活樓、配電裝置室均采用鋼筋混凝土獨立基礎，地基基礎設計等級為乙級。附屬建筑采用毛石條形基礎。本工程所有構（支）架基礎均采用鋼筋混凝土杯形基礎，地基基礎設計等級為乙級。所有建（構）筑物基礎埋深需在凍土深度以下并坐在持力層上。在回填區，當基礎埋深不夠時，需要用毛石混凝土換填到持力層。
關鍵字：變電站；建筑平面；設計思路；問題
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
近年來，隨著城市化進程和電力事業的迅速發展，人們對變電站的要求越來越高，變電站與周圍環境相協調的要求逐步提高， 因此在設計中本著高度負責的工作態度，重視設計質量，精心設計每一項工程。本文結合筆者的工作實踐，就變電站土建設計的思路和相關問題進行分析。
一、變電站建筑設計的總體思路
（1）城市戶內變電站的建筑設計首先應滿足電氣工藝要求，在此基礎上，綜合考慮與生產有關的各項技術要求如采光、通風、消防等，然后結合總平面布置以及其它有關因素進行建筑設計。熟悉和了解電氣工藝要求，是創造合理的建筑設計的重要依據，也是選擇好建筑平面空間布局和決定建筑立面，做好變電站空間組合的先決條件。
（2）建筑設計中立面造型及處理，是建筑空間組合的外在表現，也是內在諸因素的綜合反映。變電站建筑作為工業建筑的一個分支，也有其一定的形態。建筑設計人員應將建筑的使用功能、材料結構、藝術造型和技術經濟融為一體，創造出形象鮮明和具有時代特征的工業建筑新面貌，為人們的生產和生活創造良好的客觀環境。
（3）處理好建筑之間的形象。變電站內建筑具有體量小功能多的特點，在設計中容易造成凌亂的感覺。在處理好單體建筑的同時，還應注意處理其總體規劃和各建筑之間的群體形象。站內建筑群體形象主要由單體建筑形態、組合及空間關系三部分形成，站內建筑在風格上應該一致，在空間關系上應該富有變化，以處理好這三者之間的關系。
二、變電站建筑設計的相關問題分析
2.1建筑選址
城市戶內變電站建筑設計由于在國民經濟中所處的重要地位，在設計前期選址這一問題上必須引起高度重視，根據規范須注意以下幾點：
（1）與城市網絡、地方文脈的融合：電氣設備的運輸 設備的通風散熱，都需要用地系統提供一個交通方便 空間開放的環境；同時，變電站建筑設計還需要避免在建筑體量 圍護系統材質 建筑構造形式上將建筑本體與城市地方文脈 場所感受以及城市空間系統割裂開。
（2）選址要節約用地，不占或少占經濟效益高的土地。
（3）配合變電站運營要求的安全措施：變電站運營期間產生噪聲、熱污染，許多設備還具有火災危險性；此外還要禁止無關人員入內。
（4）站址應在50年一遇的高水位之上（110kV變電站站址標高應高于當地50年一遇最高洪水位，220kV變電站站址標高應高于當地百年一遇最高洪水位），以防水害發生。否則，所區應有可靠的防洪措施或與本地區的防洪標準相一致，但仍應高于內澇水位。
（5）選址應考慮變電站與城市周圍環境、鄰近設施的相互影響。如：要避開航空指示塔、光纜線路等設施。
2.2 建筑總體布置
站址選定后，進行總平面布置設計。根據規程要求，應注意以下幾點：
（1）平面布置前的總體規劃。變電站的總體規劃應根據以上原則對所區、生活區、水源地、給排水設施、防排洪設施、進所道路、進出線走廊、終端塔位、出線桿等進行合理布局，統籌安排。站內電氣設備、建筑物布置宜緊湊合理，以利分期建設和節約用地。主要建筑物的長軸宜平行自然等高線布置。當地形高差較大時，可采用臺階或錯層布置。山區變電站當主要的生產建筑物、設備架構靠近邊坡布置時，應注意邊坡的穩定及坡面處理；城中變電站與站外相鄰建筑物之間應有消防通道。
（2）主要建筑物平面布置：主控室宜布置在便于運行人員巡視檢查、易于觀察屋外設備、減少電纜長度和避開噪聲影響的地段，宜位于配電裝置一側，兩配電裝置之間或所前。同時，主控室宜有較好的朝向，盡量朝南。炎熱地區宜面向夏季盛行風向，避免西曬。載波室與主控室宜緊鄰布置。
（3）屋外配電裝置平面布置：各級電壓的屋外配電裝置應結合地形和所對應的出線方向進行平面組合，避免或減少線路交叉跨越。配電裝置間的相對位置應使主變、無功補償裝置至各配電裝置的連接導線順直短捷以及場內道路和電纜的長度較短。
（4）附屬建筑物的平面布置：工具間、檢修間等可布置于配電室與主控室之間。消防器材間宜布置在主變、電容器等帶油設備附近。站前建筑及設施應結合工藝所形成的總平面基本格局和進站道路的方位進行布置，并宜面向城鎮當地的主要道路或生活區。
2.3建筑場地硬化和綠化
（1）硬化材料種類的選擇。隨著經濟的發展，混凝土硬化漸被水泥磚硬化所取代。還有從經濟角度考慮，水泥磚在場區改擴建時，還可重復利用，大大節省了建設投資。因此，在變電站地面硬化設計時，應盡量采用水泥磚硬化。
（2）硬化地面的施工。變電站場地水泥磚硬化工程做法：首先，要進行素土夯實；然后打3：7灰土墊層；再做面層。而在實際施工中，由于有些施工人員質量意識淡薄，偷工減料，不能嚴格按照設計圖紙進行施工，往往形成隱患，造成質量事故。如，某110kV變電站，由于施工人員進行地面硬化時，未按設計進行，在未做灰土墊層的情況下，直接鋪砌水泥磚，形成隱患。變電站投入運行后，正逢雨季，幾場雨過后，站內場地土為濕陷性黃土，經雨水沖刷形成多處塌陷，嚴重影響了變電站正常的生產運行。因此，施工隊伍的質量意識有待提高，施工監督機制需要完善。
（3）綠化品種的選擇。為提高站區綠化效果，改善站區運行環境和運行條件，變電站內配電裝置場地硬化采用200mm厚碎石地坪，地坪下150 mm厚3：7灰土夯實，壓實系數不小于0. 95。站前區采用水泥方磚硬化，站內路邊綠化采用經濟型綠籬，既能凈化空氣，又能美化環境。經過近幾年的設計，我深有體會：經過硬化、綠化的變電站環境優美，空氣清新，給運行人員創造了一個舒適的工作環境，充分體現了“以人為本”的設計理念。
2.4站內建筑設計
（1）從安全角度考慮，應滿足以下要求： 1）靠近主變側留門窗是否滿足防火要求； 2）主控室、配電室是否至少設置了兩個外開門，以便發生火災時迅速疏散；3）配電室穿墻套管洞至室外地面的高度是否滿足帶電安全距離的要求。
（2）主控室、配電室在滿足安全的前提下，還要注意適用的原則。設計時應注意： 1）主控室是值班人員工作的主要場所，值班室與休息室應緊鄰主控室布置，以方便值班人員的工作生活；2）主控室應有良好的采光，以便于觀察主控屏，并且值班人員應能通過主控室
靠架構區側的窗觀察主要設備(如變壓器)的運行情況；3）根據工藝要求，主控室內主控屏對防塵有較高的要求，因此，主控室地面應采用防靜電地板。主控室是人員活動的主要場所，除滿足安全、適用的原則外，在經濟允許的前提下，還應考慮給值班人員營造一個良好的工作氛圍，即美觀的原則。如：主控室內要設吊頂，并且照明要設光帶；內墻要刮仿瓷涂料，刷乳膠漆；門窗采用輕質、美觀的塑鋼門窗；采暖、通風采用空調等。
2.5建筑結構的抗震設計
（1）結構選型應根據建筑物的基本條件來決定，合理的結構選型，可加強結構的整體剛度。同時，增強結構構造連接，是減輕地震災害，提高抗震能力的前提條件。結構選型應有明確的計算簡圖和合理的傳力途徑，結構內力分析應符合建筑物的實際情況，結構體系應有多道防線，應具有必要的強度和良好的變形能力，避免因部分構件失效而導致整個結構的破壞。
（2）在正確選擇站址和地基基礎按抗震設計的基礎上，施工質量成為結構抗震的重要環節。目前施工質量存在問題是多方面的，有的施工單位抗震意識缺乏，對工程質量要求不嚴，設計意圖不能落實，不按規程施工，偷工減料，給工程質量帶來隱患，因此需要加強施工監督機制，完善施工質量體系，提高施工隊伍的素質和質量意識。
三、結束語
變電站的建筑設計發展進入了繁榮階段，隨著現代工業的迅速發展，采用新的技術裝備和新的工藝流程、新的產品，對今后的建筑設計將進一步起到推動作用，只要我們能在滿足各方面工藝要求的前提下，破除陳舊觀念，進行創造性的探索，我們變電站建筑設計就能充分體現出現代技術的精神特征，真正做到合理的工藝與優美的建筑外貌完美的統一。
參考文獻
【關鍵詞】建筑結構設計，合理性，注意事項
1引言
隨著科技和社會的逐步前進，高層建筑越來越多的出現在人們的生活中，規模越來越大，結構形式千變萬化[1]。建筑結構設計是一個龐大復雜的工程，房屋結構設計追求適用、安全、經濟、美觀和易于施工五大目標[2]。首先，建筑結構設計要滿足抗震、抗風等結構力學性能，保證住人的安全性；其次，建筑物的結構設計需滿足科學性和合理性的要求，在安全的基礎上取得良好的經濟效益，節約成本[3]。
2結構設計的基本內容
2.1結構設計的流程
建筑物的設計包括建筑、結構、給排水、暖通和電氣等專業設計。其中，結構設計是整個建筑物設計中的一個重要組成部分，建筑結構是一個建筑物發揮其使用功能的基礎，結構設計主要包括以下四個過程：結構方案設計、結構分析、構件設計、繪施工圖[4]。
2.2結構設計的要求
在設計過程中，為保證建筑結構的可靠度達到設計要求，必須遵循以下要求：（1）結構構件應進行承載能力極限狀態的計算和正常使用極限狀態的驗算，如直接承受動力荷載的構件還應進行疲勞強度驗算；（2）結構上多種作用效應同時發生時，應通過結構分析分別求出每一種作用下的效應后，考慮其最不利組合；（3）抗震設計：根據我國的相關標準規定，對于抗震設防烈度不低于6級的地區，要進行抗震的設計。建筑結構根據所在地區的烈度、結構類型和房屋高度采用不同的抗震等級。通常取該地區50年內超越10%的地震烈度[5]。對應不同的抗震等級，有不同的計算和抗震構造要求。（4）抗風設計：根據建筑結構載荷規范[6]，對于高層建筑物，風載作用對其結構的承載力和穩定性有著較大影響，根據不同地區的基本風壓大小以及要求的使用年限，隨著高度的上升，風載系數取值也在逐漸增大。基本風壓的大小也可根據貝努利公式按照50年一遇的最大風速進行計算。
2.3結構設計堅持的原則
（1）重大輕小。建筑結構設計中常常涉及到很多關鍵的概念，如：“強柱弱梁”、“強剪弱彎”等，這些都是需要重視的問題。盡管結構體系是由不同的構件協調構建起來，但由于不同的構件都發揮著不同的作用，因此，在整個建筑物中構件也有輕重之分。
（2）多道防線。安全的結構體系必須設置多道防線，尤其是當發生災難時將會在抵抗外力破壞中發揮有效作用。若僅僅將抗風險的希望都集中寄托在建筑物的某一個結構構件或者局部結構上，這是很危險且不穩定的。因此，我們要有成熟的設計概念，如多肢墻好于單片墻，框架剪力墻好于純框架好等等，這些都是多道防線的設計思路的重要表現。
（3）優劣互補。科學合理的結構體系需要堅持優劣互補的原則。結構體系剛度大，使其變形能力差，如果建筑物受到巨大的破壞作用力時，則其承受的力更大，進而會發生局部受損以至于全部毀壞，而太柔的結構盡管能夠限制外力的破壞程度，但經常因為變形過大而難以正常運用。
3結構合理性確定
3.1主要控制指標
整體結構的科學性和合理性是新規范特別強調內容。新規范用于控制結構整體性的主要指標主要有：層間受剪承載力之比、剛重比、剪重比等。
（1）層間受剪承載力之比是控制結構豎向不規則的重要指標。其限值可參考《抗震規范》和《高規》的有關規定。
（2）剛重比是結構剛度與重力荷載之比。它是控制結構整體穩定性的重要因素，也是影響重力二階效應的主要參數。該值如果不滿足要求，則可能引起結構失穩倒塌，應當引起設計人員的足夠重視。
（3）剪重比是抗震設計中非常重要的參數。規范之所以規定剪重比，主要是因為長期作用下，地震影響系數下降較快，由此計算出來的水平地震作用下的結構效應可能太小。而對于長周期結構，地震作用下的地面加速度和位移可能對結構具有更大的破壞作用，但采用振型分解法時無法對此作出準確的計算。因此，出于安全考慮，規范規定了各樓層水平地震力的最小值，該值如果不滿足要求，則說明結構有可能出現比較明顯的薄弱部位，必須進行調整。
3.2確定方法和途徑
對于簡單的建筑結構，過去人們通常采用人工手算的方法，也能較好的對結構進行核算，但是這種方法計算效率低，對于復雜的工程問題，也不能準確的進行計算和設計，隨著專業的有限元軟件的普及和應用，越來越多的實用型軟件可以更為精確的模擬結構的受力特征，逐漸的被人們所接受，并投入到設計計算中來，其中MIDAS、ANSYS、PKPM等有限元軟件已被廣為使用，大大提高了復雜的結構工程的安全性和計算效率，提高了經濟效益。
4設計過程的注意事項
4.1地基與基礎設計問題
地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面，不僅僅是由于該階段設計過程的好與壞直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎設計中要注意地方性規范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質條件相當復雜，作為國家標準，僅僅一本《地基基礎設計規范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳細的描述和規定，因此，作為建立在國家標準之下的地方標準。地方性的“地基基礎設計規范”能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經驗描述和規定得更為詳細和準確，所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方規范進行深入地學習，以避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。
4.2抗震設計相關問題
（1）剪力墻結構體系中連梁的設計
連梁是與剪力墻墻肢相連的梁，當遇到水平地震作用時，連梁可以耗散水平地震作用能量，減輕墻肢的破壞程度。在墻肢和連梁的協同作用中，剪力墻應該具有足夠的剛度和強度。在正常的使用荷載和風荷載作用下，結構應該處于彈性工作狀態，連梁可以產生塑性鉸。因此，剪力墻的設計應該保證不發生剪切破壞，也就是要求墻肢和連梁的設計符合強剪弱彎的原則，同時要求連梁的屈服要早于墻肢的屈服，而且要求墻肢和連梁具有良好的延性。根據《高層建筑混凝土結構技術規程》的規定：“在內力與位移的計算中，所有構件均可采用彈性剛度，在框架-剪力墻結構中，連梁的剛度可予以折減，折減系數不應小于0.55。”一般在實際設計中我們在0.55-1之間取值，以符合截面設計的要求。在連梁設計中，剛度折減后，仍可能發生連梁正截面受彎承載力或斜截面受剪承載力不夠的情況，這時可以增加洞口的寬度，以減少連梁的剛度。減少了結構的整體剛度，也就減少了地震作用的影響，使連梁的承載力有可能不超限。
（2）滿足規范抗震措施的要求
由于前人不斷總結震害經驗與抗震的理論和進行實驗探索，我們對在地震作用下的建筑物響應認識得到了很大提升。針對建筑結構的抗震性能設計，我們國家制定了《建筑抗震設計規范》，讓建筑抗震的設計更加安全合理。建筑結構抗震理論的發展主要有抗震靜力理論、反應譜理論、動力理論和減震控制理論四個時期。現在大多使用的方法有底部剪力法、振型分解反應譜法與時程分析法。現今進行建筑抗震設計時，通常把“小震（超越概率63%）不壞、中震（超越概率10%）可修、大震（超越概率2%）不倒”當作設防的原則，建筑結構的抗震能力主要通過承載力進行調控，如果地震時承載力能達到設計標準，就可以保證建筑結構的安全可靠性。不過震害、試驗與理論分析顯示：通常倒塌的原因為建筑物在大震時的變形性能不夠與耗能性能太小。對于改進當前抗震性能設計的理論，讓建筑在以后地震中的能力與目標相符是尚需完善的課題。
（1）建筑物必須具備相當的承載力、剛度、穩定性、延性等方面的能力。①建筑物當以“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱（墻）”作為標準。②可能引起建筑相對薄弱位置，須使用辦法提升抗震性能。③重要的耗能結構盡量避免承擔太多的豎向荷載。
（2）盡量多地設計抗震的防線。①好的建筑抗震系統當是多個延性良好的分體系構成，且由延性優良的結構體系進行相連一同工作。比如延性的框架和剪力墻兩個分體系構成框架-剪力墻體系。②余震通常在強烈的地震之后會出現多次，倘若只設一道防線，那么在首次破壞后余震再襲，就可能由于損傷的積累出現坍塌。抗震的建筑體系須留有最大可能數量的內部、外部富余量，屈服的區域應當被系列地分布，使得重要的耗能結構擁有良好的延性與合適的剛度，從而讓大量的地震能量被結構體系吸收與耗散掉，使得體系的抗震能力得到提升，減少在大震來襲時的坍塌破壞。③建筑構件的強弱關系需進行合理處理，同一樓層內的重要耗能構件屈服后，剩下的抗側力結構應當還處在彈性的狀態，保持較長時間的“有效屈服”形態，確保體系的延性與抗坍塌性能。④對結構進行抗震設計時，某些結構的設計超強，就可能引起體系的其他構件相對薄弱，所以當設計時，應合理與慎重地進行加強和在施工時以大帶小，改變抗側力結構的配筋。
（3）對相對的薄弱結構部位，須使用方法提升其抗震性能。①結構在強烈地震下沒有強度的安全儲備，通過實際的承載性能來判斷構件的薄弱位置。②應當讓樓層（部位）的實際承載性能與設計的彈性受載的比值在大體上維持較為均勻的變化，只要樓層（部位）的比值突然變化，就會因為塑性內力的重新分布使得結構出現集中的塑性變形。③應避免因局部的增強而忽略了整體的各構件的剛度、承載力的協調。④在抗震設計時合理掌控薄弱構件，讓它擁有相當的變形性能且不讓薄弱層進行轉移，是提升體系整體抗震能力的可行方法。
5結束語
建筑結構設計是整個建筑工程項目實施前的基本準備，是建筑工程的重要組成部分，是一項綜合性的復雜工作，對于建筑的建造和施工有著指導性作用。隨著建筑越來越高，規模越來越大，對于建筑結構設計的要求也隨著提高。本文闡述了建筑結構設計所要做的主要內容，分析了所應遵循的原則，剖析了結構設計合理性的確定，對設計時應注意的事項進行了說明。建筑結構設計是經驗性很強的工作，要善于總結經驗和教訓，嚴格遵守規范和規程也必不可少。只有這樣才能做好建筑結構設計，促進建筑工程質量的不斷提高。使整個設計合理完善，讓工程項目順利實施。 參考文獻： [1] 許新春.建筑結構設計的問題探討.城市建設理論研究 [2] 于險峰.高層建筑結構設計特點及其體系[J].建筑技術，2009（24）。
[3] 范小平.高層建筑結構概念設計中相關的幾個問題應用分析[J].福建建材，2008
[4] 劉軍.淺析高層建筑結構設計的問題及方法.城市建設理論研究 [5] GB5011-2010，建筑抗震設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2010.