6.2.1 電氣設(shè)施的抗震設(shè)計(jì)宜采用下列方法：
    1 對(duì)于基頻高于33Hz 的剛性電氣設(shè)施，可采用靜力法。
    2 對(duì)于以剪切變形為主或近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的電氣設(shè)施，可采用底部剪力法。
    3 除以上款外的電氣設(shè)施，宜采用振型分解反應(yīng)譜法。
    4 對(duì)于特別不規(guī)則或有特殊要求的電氣設(shè)施，可采用時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充抗震設(shè)計(jì)。

6.2.2 當(dāng)采用靜力設(shè)計(jì)法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，地震作用產(chǎn)生的彎矩或剪力可分別按下列公式計(jì)算：
    1 地震作用產(chǎn)生的彎矩可按下式計(jì)算：

式中:M——地震作用產(chǎn)生的彎矩(kN·m)；
    a_o——設(shè)計(jì)地震加速度值；
    G_eq——結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值(kN)；
    H₀——電氣設(shè)施體系重心高度(m)；
    h——計(jì)算斷面處距底部高度(m)；
    g——重力加速度。
    2 地震作用產(chǎn)生的剪力可按下式計(jì)算:

式中：V——地震作用產(chǎn)生的剪力(kN) 。

6.2.3 當(dāng)采用底部剪力法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)或采用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)符合本規(guī)范第5 章的有關(guān)規(guī)定。

6.2.4 當(dāng)采用動(dòng)力時(shí)程分析法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，可采用實(shí)際強(qiáng)震記錄或人工合成地震動(dòng)時(shí)程作為地震動(dòng)輸入時(shí)程。輸入地震動(dòng)時(shí)程不應(yīng)少于三條，其中至少應(yīng)有一條人工合成地震動(dòng)時(shí)程。時(shí)程的總持續(xù)時(shí)間不應(yīng)少于30s，其中強(qiáng)震動(dòng)部分不應(yīng)小于6s。計(jì)算結(jié)果宜取時(shí)程法計(jì)算結(jié)果的包絡(luò)值和振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。

6.2.5 當(dāng)需進(jìn)行豎向地震作用的時(shí)程分析時(shí)，地面運(yùn)動(dòng)最大豎向加速度a_v可取最大水平加速度a_s的65%。

6.2.6 當(dāng)電氣設(shè)備有支承結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)充分考慮支承結(jié)構(gòu)的動(dòng)力放大作用；若僅作電氣設(shè)施本體的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，地震輸入加速度應(yīng)乘以支承結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)放大系數(shù)，并應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 當(dāng)支架設(shè)計(jì)參數(shù)確定時(shí)，應(yīng)將支架與電氣設(shè)施作為一個(gè)整體進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。
    2 當(dāng)支架設(shè)計(jì)參數(shù)缺乏時(shí)，對(duì)于預(yù)期安裝在室外、室內(nèi)底層、地下洞內(nèi)、地下變電站底層地面上或低矮支架上的電氣設(shè)施，其支架的動(dòng)力反應(yīng)放大系數(shù)的取值不宜小于1.2，且支架設(shè)計(jì)應(yīng)保證其動(dòng)力反應(yīng)放大系數(shù)不大于所取值。
    3 安裝在室內(nèi)二、三層樓板上的電氣設(shè)備和電氣裝置，建筑物的動(dòng)力反應(yīng)放大系數(shù)應(yīng)取2.0。對(duì)于更高樓層上的電氣設(shè)備和電氣裝置，應(yīng)專門研究。
    4 安裝在變壓器、電抗器的本體上的部件，動(dòng)力反應(yīng)放大系數(shù)應(yīng)取2.0。

6.2.7 電氣設(shè)施抗震設(shè)計(jì)地震作用計(jì)算應(yīng)包括體系的總重力(含端子板、金具及導(dǎo)線的重量)、內(nèi)部壓力、端子拉力及0.25 倍設(shè)計(jì)風(fēng)載等產(chǎn)生的荷載，可不計(jì)算地震作用與短路電動(dòng)力的組合。

條文說(shuō)明

6.2 設(shè)計(jì)方法

6.2.1～6.2.3 電氣設(shè)施的結(jié)構(gòu)形式不同，其動(dòng)力特性不同，動(dòng)力反應(yīng)也就不同。根據(jù)震害調(diào)查及破壞幾率研究，對(duì)不同電氣設(shè)施規(guī)定了不同設(shè)計(jì)方法。其中，靜力法、底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法是基本方法，時(shí)程分析法作為補(bǔ)充方法，對(duì)于特別不規(guī)則或有特殊要求的電氣設(shè)備才被要求采用。所謂“補(bǔ)充”，主要指對(duì)結(jié)構(gòu)的底部剪力、最大位移等進(jìn)行比較，當(dāng)時(shí)程分析法大于振型分解反應(yīng)譜法時(shí)，相關(guān)部位的構(gòu)造或設(shè)計(jì)應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整。
    當(dāng)采用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行抗震分析時(shí)，除可按照第5 章有關(guān)要求進(jìn)行計(jì)算外，也可采用如下的計(jì)算方法:
    (1)求出結(jié)構(gòu)的固有頻率及振型。
    (2) 求出振型的個(gè)數(shù)，應(yīng)滿足X、Y、Z三個(gè)方向的地震載荷參與質(zhì)量大于90%的要求。每階振型{φ_j}應(yīng)關(guān)于質(zhì)量[M]歸一：{φ_j}^T[M]{φ_j}=1。
    (3) 對(duì)每階振型{φ_j} ，根據(jù)對(duì)應(yīng)的固有頻率f_j和阻尼，從地震影響系數(shù)曲線(條文圖5. O. 5)求出其地震動(dòng)力放大系數(shù)β_j＝α_j/設(shè)計(jì)基本地震加速度a₀。
    (4) 求出第j階振型D方向地震反應(yīng)位移{u_j}^D:

式中：a₀——設(shè)計(jì)基本地震加速度(ms^-2 )；
    {φ_j}^T——第j階振型的轉(zhuǎn)置；
    [M]——結(jié)構(gòu)有限元質(zhì)量矩陣(kg)；
    {E}——單位地震矢量。地震方向?qū)?yīng)的線位移自由度對(duì)應(yīng)行上的值為1，其余行上的值為0。
    (5) 將所有振型D方向地震反應(yīng)位移用平方和的平方根疊加：

式中: i——結(jié)構(gòu)位移矢量的第i個(gè)分量。
    (6) 將水平(X或Y) 與豎直Z 方向地震反應(yīng)位移用平方和的平方根組合:

式中:D——指X和Z或Y和Z。
    (7) 應(yīng)力計(jì)算。
用第j階振型在D 方向的地震反應(yīng)位移{u_j}^D，求出對(duì)應(yīng)的應(yīng)為 ，其中N為某個(gè)結(jié)點(diǎn)， K為某個(gè)應(yīng)力分量。用平方和的平方根疊加所有振型的應(yīng)力:

    最后，將水平(X 或Y) 與豎直Z 方向的地震應(yīng)力用平方和的平方根組合總應(yīng)力 :

式中：D——指X和Z或Y和Z。
    (8) (X，Z)和(Y，Z)兩種情況分別與其他載荷(如內(nèi)壓、風(fēng)載、導(dǎo)線拉力等)產(chǎn)生的應(yīng)力按絕對(duì)值求和組合應(yīng)力，找出最大應(yīng)力設(shè)計(jì)校核。

6.2.4 正確選擇輸入的地震加速度時(shí)程曲線，要滿足地震動(dòng)三要素的要求，即頻譜特性、有效峰值和持續(xù)時(shí)間均要符合規(guī)定。

6.2.5 本條規(guī)定的"需進(jìn)行豎向地震作用的時(shí)程分析"的電氣設(shè)施，主要指220kV及以上電壓等級(jí)的橫向安裝的穿墻套管和水平懸臂對(duì)地震豎向分力反應(yīng)較大的設(shè)備。

6.2.6 由于建筑物或構(gòu)筑物對(duì)地面運(yùn)動(dòng)加速度值都有一定程度的放大作用，因此僅對(duì)電氣設(shè)備和電氣裝置本體進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，必須乘以支承結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)放大系數(shù)。但也不得不指出，根據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、同濟(jì)大學(xué)、西北電力設(shè)計(jì)院和鄭州機(jī)械研究所等單位的相關(guān)研究結(jié)果均顯示，支架的動(dòng)力放大系數(shù)比較復(fù)雜，與場(chǎng)地土類別、設(shè)備重量和剛度、支架材料與形式等都密切相關(guān)，且變化幅度較大。因此:
    1 原則上，有支架且支架設(shè)計(jì)參數(shù)已確定時(shí)，應(yīng)將支架與設(shè)備作為一個(gè)整體進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。
    2 當(dāng)支架設(shè)計(jì)參數(shù)未知，而又需要對(duì)電氣設(shè)備和電氣裝置本體進(jìn)行單獨(dú)抗震設(shè)計(jì)或校核時(shí)，通過(guò)在振動(dòng)臺(tái)上對(duì)電氣設(shè)備有無(wú)支架的對(duì)比試驗(yàn)和計(jì)算分析結(jié)果，建議根據(jù)支架剛度與高度選擇支架動(dòng)力放大系數(shù)，原則上支架剛度越小、高度越大，支架動(dòng)力放大系數(shù)越大，反之亦然。因此，原則上對(duì)有支架的電氣裝置本體單獨(dú)進(jìn)行校核時(shí)，所輸入的地震加速度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況至少乘以1.2的放大系數(shù)，且支架的設(shè)計(jì)應(yīng)保證其動(dòng)力放大系數(shù)不超過(guò)此取值要求。
    3 日本通過(guò)實(shí)測(cè)和動(dòng)力響應(yīng)分析的結(jié)果，取建筑物二、三層的動(dòng)力放大系數(shù)在2倍以下。
    為研究建筑物的抗震性能，西北電力設(shè)計(jì)院與同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合進(jìn)行了發(fā)電廠及變電站主控制樓和110kV屋內(nèi)配電裝置樓的模型房屋在振動(dòng)臺(tái)上的模擬地震試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：建筑物各層樓動(dòng)力放大系數(shù)為樓層越高，β越大，并隨輸入加速度增加而減小。當(dāng)輸入加速度值為0.5g及以下時(shí)，二、三層樓動(dòng)力反應(yīng)放大系數(shù)為1.5～2.5。
    根據(jù)國(guó)內(nèi)、外研究結(jié)果，為簡(jiǎn)化電氣設(shè)備的抗震計(jì)算，建議取建筑物二、三層的動(dòng)力放大系數(shù)為2.0。
    4 變壓器、高壓電抗器的出線套管抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮變壓器和高壓電抗器基礎(chǔ)及本體的動(dòng)力響應(yīng)放大系數(shù)。
    日本根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，提出變壓器基礎(chǔ)及本體的動(dòng)力響應(yīng)放大系數(shù)為2.0。
    燕山石油化工公司的“變壓器抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)編寫組”在振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行了4臺(tái)6kV～10kV、1000kV·A及以下電力變壓器的模擬地震試驗(yàn)，測(cè)得變壓器本體上部加速度值時(shí)振動(dòng)臺(tái)輸入加速度值的1.2倍～2.0倍，其中動(dòng)力反應(yīng)較大的一臺(tái)變壓器振動(dòng)試驗(yàn)各部位的動(dòng)力反應(yīng)加速度實(shí)測(cè)值如表1 所示。

   表1 中的動(dòng)力放大系數(shù)以振動(dòng)臺(tái)輸入加速度值為基礎(chǔ)。從表1可以看出，變壓器本體的動(dòng)力放大系數(shù)為2.0及以上。
    綜合上述國(guó)內(nèi)外研究成果，建議取變壓器和高壓電抗器基礎(chǔ)及本體的動(dòng)力放大系數(shù)為2.0。

6.2.7 電氣設(shè)施抗震設(shè)計(jì)地震作用計(jì)算應(yīng)包括體系總重力及所承受荷載的組合，同時(shí)因地震作用與短路電動(dòng)力在同一瞬間同時(shí)發(fā)生的幾率很低，故可不考慮同時(shí)作用的組合。