[發(fā)明專利]一種變電站結(jié)構(gòu)剛度增強(qiáng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710687529.9
• 申請(qǐng)日: 2017-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN107386481B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃崢;丁靜鵠;儲(chǔ)方舟;戴成龍;馮若強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京電力工程設(shè)計(jì)有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;國家電網(wǎng)公司;東南大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/98
• 分類號(hào): E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 32238 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 吳靜安;吳揚(yáng)帆

本發(fā)明公開一種變電站結(jié)構(gòu)剛度增強(qiáng)裝置，該裝置主要由豎向耗能支撐體系與樓板支撐體系組成，豎向耗能支撐體系主要由防屈曲支撐、局部防屈曲支撐與金屬橡膠阻尼裝置組成，樓板支撐體系主要由焊接工字鋼組成。該加強(qiáng)支撐體系利用不同的支撐增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體剛度，減輕結(jié)構(gòu)在地震作用下?lián)p傷或破壞。其中，豎向耗能支撐可增強(qiáng)結(jié)構(gòu)每層抗側(cè)剛度；樓板支撐增強(qiáng)結(jié)構(gòu)平面剛度，將結(jié)構(gòu)連成整體共同受力。該支撐方案是平面和豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的有效解決措施，同時(shí)具有使用功能影響小、施工方便、損益比小等特點(diǎn)，對(duì)于不規(guī)則的變電站結(jié)構(gòu)有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域，具體涉及一種變電站結(jié)構(gòu)剛度增強(qiáng)裝置。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展，人們不再追求簡單溫飽，更對(duì)生活質(zhì)量提出了更高的要求，如高質(zhì)量的教育環(huán)境、醫(yī)療衛(wèi)生條件等等。其中，電力系統(tǒng)幾乎成為各行各業(yè)的核心或不可或缺的一部分。在對(duì)電力系統(tǒng)要求越來越高的今天，變電站結(jié)構(gòu)在電力系統(tǒng)中位置也日益重要。

目前，變電站結(jié)構(gòu)主流是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)工程師在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中常選擇通過增加梁柱截面尺寸方式以提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度進(jìn)而增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震能力。但這種做法的弊端是：結(jié)構(gòu)剛度增加導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自振周期減小，自振周期減小又導(dǎo)致地震作用增加，即僅增加梁柱截面尺寸未必減輕結(jié)構(gòu)在地震作用下?lián)p害。而且，由于空間布局及使用功能的要求，變電站結(jié)構(gòu)往往表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：1)樓面活荷載大，變電站結(jié)構(gòu)配電設(shè)備多且重，這些大型設(shè)備使結(jié)構(gòu)在使用年限內(nèi)常年承擔(dān)非常大的樓面活荷載。在地震作用下，結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生樓板豎向振動(dòng)甚至豎向倒塌；2)結(jié)構(gòu)不規(guī)則，變電站結(jié)構(gòu)通常平面和豎向不規(guī)則，在地震作用下易形成薄弱層；3)設(shè)備層層高大，變電站結(jié)構(gòu)因使用要求設(shè)備層層高很大，有時(shí)甚至達(dá)10m，考慮到結(jié)構(gòu)剛度會(huì)在層中部設(shè)置框架梁，但由于缺少樓板約束，該層中部框架梁在地震作用下震害嚴(yán)重，梁端出現(xiàn)大量塑性鉸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種變電站結(jié)構(gòu)剛度增強(qiáng)裝置，具體由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

所述變電站結(jié)構(gòu)剛度增強(qiáng)裝置，包括豎向耗能支撐與樓板支撐，所述豎向耗能支撐設(shè)置于變電站結(jié)構(gòu)一組相鄰柱與一組相鄰梁圍成的豎直區(qū)間內(nèi)，包括四個(gè)防屈曲支撐、兩個(gè)局部防屈曲支撐、金屬橡膠阻尼器以及兩第一連桿，所述防屈曲支撐的一端分別連接梁柱上，所述兩第一連桿水平地平行設(shè)置，所述兩局部防屈曲支撐豎直地平行設(shè)置，第一連桿與局部防屈曲支撐圍成一浮動(dòng)框，所述浮動(dòng)框的四個(gè)頂點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)地與防屈曲支撐的另一端連接，所述金屬橡膠阻尼器設(shè)于所述浮動(dòng)框內(nèi)，且與兩第一連桿連接；所述樓板支撐設(shè)置于變電站結(jié)構(gòu)一水平樓板面的兩組梁圍成的水平區(qū)間內(nèi)，包括第二連桿與預(yù)埋件，所述預(yù)埋件設(shè)于變電站的梁柱上，所述第二連桿包括浮動(dòng)連桿與支撐連桿，所述支撐連桿的一端為固定端，所述固定端連接所述預(yù)埋件，另一端為活動(dòng)端，所述浮動(dòng)連桿的兩端與支撐連桿的活動(dòng)端相連，形成一體式的平面結(jié)構(gòu)。

所述變電站結(jié)構(gòu)剛度增強(qiáng)裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，防屈曲支撐與局部防屈曲支撐均包括約束外筒、核心筒以及薄鋼管，核心筒設(shè)于約束外筒內(nèi)，所述約束外筒設(shè)于薄鋼管內(nèi)，所述核心筒的兩端為支撐端，所述支撐端為開設(shè)有高強(qiáng)螺栓孔的節(jié)點(diǎn)連接板。

所述變電站結(jié)構(gòu)剛度增強(qiáng)裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述核心筒的截面為十字形。

所述變電站結(jié)構(gòu)剛度增強(qiáng)裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，約束外筒設(shè)有與核心筒相適配的約束孔，約束外筒采用無粘結(jié)作用的纖維填充材料。

所述變電站結(jié)構(gòu)剛度增強(qiáng)裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，局部防屈曲支撐在兩支撐端一定距離x內(nèi)設(shè)置約束外筒，x不應(yīng)小于1/5核心筒長度。

所述變電站結(jié)構(gòu)剛度增強(qiáng)裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，還包括節(jié)點(diǎn)板，防屈曲支撐兩支撐端的一端通過所述節(jié)點(diǎn)板與局部防屈曲支撐以及第一連桿相連，另一端通過節(jié)點(diǎn)板固定在梁柱節(jié)點(diǎn)處。