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摘要:在变电站土建设计中,充分遵循结构安全性和耐久性的设计原则,方可确保变电站建成后长期可靠地运行。本文首先对变电站土建结构工程安全性机理进行简要介绍,然后对变电站结构设计原则进行分析,并从结构安全性和耐久性的角度出发,对变电站土建设计要点进行详细探究,以期提升变电站运营水平。
关键词:变电站;土建设计;结构;安全性;耐久性;分析
1导言
变电站工程具有系统性特征,在变电站土建设计中,要求将各个施工环节在设计阶段进行有效融合,这对于提升变电站工程的结构稳定性和整体性至关重要。因此,只有不断提升设计水平,优化变电站土建设计方式,才能够保证结构安全性与耐久性达到设计预期要求,因此,对变电站土建设计原则进行详细探究迫在眉睫。
2变电站土建结构工程安全性机理评价
变电站土建结构安全性指的是在不同荷载条件下,既定本体结构规避破坏风险,避免造成结构损坏的能力,同时这也是衡量变电站土建施工质量的重要指标。为提升变电站土建结构的安全性,需要不断地进行结构优化设计,施工过程中应采用先进的施工工艺,对已建构件进行定期检测和维护。现从变电站土建工程结构设计形态出发,依次从承载能力、结构整体性和耐久性三方面来阐述。
2.1构件承载能力
变电站土建结构安全性的影响因素主要有两点,其一为作用在本体结构上的荷载大小;其二为荷载分项系数及材料的强度分项系数。其中,前者是对作用在本体结构上的荷载予以放大,根据现行的混凝土设计规范,活荷载分项系数设置为1.4,恒载分项系数设置为1.2。而后者是在土建结构维持固有特性的基础上,有关部件强度标准值会加以折减,上述各个量值所转化的系数体现出不同结构部件既定标准荷载的安全限定,同时结合上述两点,土建结构的安全性水平才能得以逐渐提升。
2.2结构整体稳定性
在变电站土建结构设计中,主体结构不仅应具有抵抗相应荷载的能力,同时还应保证结构整体稳定、协调满足设计要求。对此,可先从局部结构破坏角度出发,避免出现单个构件先行破坏或构件间的不相称破坏,通过对变电站土建结构的延性以及赘余度进行有效控制,使得结构既能抵抗长期作用荷载,对地震以及其他不可预见抗力又能具有一定的安全储备。通过对不同结构设计方案之间的经济必选,在经济指标适中的前提下将结构整体稳定性提升到最优水平。
2.3结构耐久性
综合考虑当前我国变电站土建结构设计规范,在结构设计中,应该重点关注不同荷载条件下的结构稳定机制,综合考虑环境因素对于结构安全性和耐久性的影响。现阶段,对于变电站土建结构的耐久性和安全性,均保留一定深度的界定标准,但均不高于国外规范要求。在结构设计中,提升结构部件的耐久性,是保证不同荷载和周围环境下变电站土建结构能长期使用的重要前提。
3变电站土建结构设计总则
在变电站土建结构设计中,不仅需要综合考虑工程建设规模、电压等级、功能要求等多个因素,同时,应根据变电站进出线方式、消防要求、环保要求、节能等方面的要求,对土建结构平面以及空间组合形式进行科学合理的布局。除此以外,还应注意提升建筑工程群体和单体的设计水平,促进变电站设施与周边环境的有效结合。譬如当变电站位于城市内部或工业内部时,在满足土建设施强度、稳定性、抗震性能的要求下,满足城市规划以及工业企业规划布局的实际需要。不仅如此,在变电土建设计时,还需坚持因地制宜,积极应用先进的施工技术、施工材料,结合国家在建筑节能方面的政策和规范,丰富变电站使用功能,提升土建结构的整体性能。
4基于结构安全性与耐久性的变电站土建设计要点分析
4.1优化变电站土建混凝土结构设计
在变电站土建结构中,混凝土结构是十分重要的组成部分,因此,为了提升变电站土建结构的安全性和耐久性,在混凝土结构选择方面,需要结合实际需要合理选择混凝土结构类型。同时,综合土建结构设计标准、变电站工程周边环境选取混凝土材料,尽量避免环境因素对于混凝土结构施工及钢筋混凝土浇筑施工质量造成的不良影响。混凝土配合比应根据混凝土质量标准对混凝土结构的抗渗性能以及抗腐蚀性能进行检测,优化混凝土结构配合比参数,避免后期因混凝土因配合比问题出现诸如腐蚀、断裂等结构质量问题。在混凝土拌合方面,需要严格依据配合比进行拌合,同时加强混凝土原材料质量,混凝土浇筑完成后,应及时做好养护措施。
4.2正确处理各类荷载
变电站土建结构不仅在施工过程中同时也在建设完成后,结构本身都将承受不同类型的短期或长期荷载,这些荷载因素必然会对土建结构设计的安全性和耐久性产生较大影响。对此,在结构设计时应充分考虑结构本身将承受的荷载,避免漏计荷载或对荷载计算的不准确,而在荷载的计算及选取方面,首先应严格依据国家相关规范的要求,并充分考虑结构所处的环境因素。除此之外,对混凝土最低强度等级予以限定以期在荷载的长期作用下结构的安全性和耐久性满足设计要求。通常情况下现浇混凝土强度最低强度不应低于C30,预应力混凝土强度等级不低于C40,最大氯离子含量控制在0.08%以内。
4.3综合考量外部环境的影响
因变电站所处环境的复杂性和多样性,在进行土建结构设计时,应根据结构所处环境采取相应措施来提升变电站土建结构的安全性和耐久性。当变电站位于沿海地区时,海风流通性比较好,需要对建设环境进行考察和测量,明确风向,划分迎风处和背风处,再进行土建设计。而当变电站位于寒冷地区时,则需对多年气象条件进行收资和调查,并对地基冻土层进行认真勘察并做专项处理方案,在满足相关规程、规范的要求下进行结构优化设计。
4.4合理设计土建结构检测方案
为提升变电站土建结构的安全性和耐久性,在结构设计中,需要综合考虑变电站工程实际情况优化结构检测方案,应该注意以下3点:一是在变电站土建结构设计中,对土建结构设计所需要的数据参数和技术参数进行综合分析,然后在此基础上进行优化设计,对建筑结构的长度、宽度、高度和坡度等进行检测分析;二是在检测土建结构项目模块时,需要综合考虑变电站土建结构施工情况,结合设计中的结构检测方案检测该阶段内竣工的土建结构;三是在对变电站土建结构的安全性和耐久性进行检测分析时,不仅需要对结构质量进行定期检测,同时还应该严格依据国家相关标准,提升变电站工程设计水平。
5结论
综上所述,在变电站土建设计中,安全性和耐久性是十分重要的两个因素,而混凝土结构作为土建结构的重要组成部分,在土建设计时就必须对此进行充分考虑并在设计中予以体现。对此,在进行变电站土建结构设计中,应该注意提升混凝土结构设计水平,综合考虑环境因素的影响,同时正确处理各类荷载因素,并做好结构检测,使结构的安全性和耐久性达到设计预期要求。
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