6.3.1 電氣設(shè)施按靜力法進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)，應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1 地震作用計(jì)算。
2 電氣設(shè)備、電氣裝置的根部和其他危險(xiǎn)斷面處，由地震作用效應(yīng)與按規(guī)定組合的其他荷載效應(yīng)所共同產(chǎn)生的彎矩、應(yīng)力的計(jì)算。
3 抗震強(qiáng)度驗(yàn)算。
6.3.2 電氣設(shè)施按振型分解反應(yīng)譜法或時(shí)程分析法進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)，應(yīng)包括下列內(nèi)容：
1 體系自振頻率和振型計(jì)算。
2 地震作用計(jì)算。
3 在地震作用下，各質(zhì)點(diǎn)的位移、加速度和各斷面的彎矩、應(yīng)力等動(dòng)力反應(yīng)值計(jì)算。
4 電氣設(shè)備、電氣裝置的根部和其他危險(xiǎn)斷面處，由地震作用效應(yīng)及與按規(guī)定組合的其他荷載效應(yīng)所共同產(chǎn)生的彎矩、應(yīng)力的計(jì)算。
5 抗震強(qiáng)度驗(yàn)算。
6.3.3 電氣設(shè)施抗震設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)體系的特點(diǎn)、計(jì)算精度的要求及不同的計(jì)算方法，可采用質(zhì)量-彈簧體系力學(xué)模型或有限元力學(xué)模型。
6.3.4 質(zhì)量-彈簧體系力學(xué)模型應(yīng)按下列原則建立:
1 單柱式、多柱式和帶拉線結(jié)構(gòu)的體系可采用懸臂多質(zhì)點(diǎn)體系或質(zhì)量—彈簧體系。
2 裝設(shè)減震阻尼裝置的體系，應(yīng)計(jì)入減震阻尼裝置的剪切剛度、彎曲剛度和阻尼比。
3 高壓管型母線、大電流封閉母線等長(zhǎng)跨結(jié)構(gòu)的電氣裝置，可簡(jiǎn)化為多質(zhì)點(diǎn)彈簧體系。
4 變壓器類的套管可簡(jiǎn)化為懸臂多質(zhì)點(diǎn)體系。
5 計(jì)算時(shí)應(yīng)計(jì)入設(shè)備法蘭連接的彎曲剛度。
6.3.5 直接建立質(zhì)量-彈簧體系力學(xué)模型時(shí)，主要力學(xué)參數(shù)應(yīng)按下列原則確定:
1 把連續(xù)分布的質(zhì)量簡(jiǎn)化為若干個(gè)集中質(zhì)量，并應(yīng)合理地確定質(zhì)點(diǎn)數(shù)量。
2 剛度應(yīng)包括懸臂或彈簧體系的剛度和連接部分的集中剛度，并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1) 懸臂或彈簧體系的剛度可根據(jù)構(gòu)建的彈性模量和外形尺寸計(jì)算求得。
2) 當(dāng)法蘭與瓷套管膠裝時(shí)，彎曲剛度Kc可按下式計(jì)算:
式中:Kc——彎曲剛度(N·m/rad)；
dc——瓷套管膠裝部位外徑(m)；
hc——瓷套管與法蘭膠裝高度(m)；
te——法蘭與瓷套管之間的間隙距離(m)。
3) 當(dāng)法蘭與瓷套管用彈簧卡式連接時(shí)，其彎曲剛度可按下式計(jì)算:
式中：hc＇——彈簧卡式連接中心至法蘭底部的高度(m)。
4）減震阻尼裝置的彎曲剛度可按制造廠規(guī)定的性能要求確定。
6.3.6 按有限單元分析建立力學(xué)模型時(shí)，應(yīng)合理確定有限單元類型和數(shù)目，并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 有限單元的力學(xué)參數(shù)可由電氣設(shè)備體系和電氣裝置的結(jié)構(gòu)直接確定。
2 當(dāng)電氣設(shè)備法蘭與瓷套管連接的彎曲剛度用一個(gè)等效梁?jiǎn)卧鏁r(shí)，該梁?jiǎn)卧慕孛鎽T性矩Ic可按下式計(jì)算:
式中:Ic——截面慣性矩(m4)；
Lc——梁?jiǎn)卧L(zhǎng)度(m)，取單根瓷套管長(zhǎng)度的1/20 左右；
Ec——瓷套管的彈性模量(Pa)。
6.3.7 在對(duì)電氣設(shè)施進(jìn)行地震作用計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用結(jié)構(gòu)的實(shí)際阻尼比。對(duì)于電瓷類設(shè)備，若實(shí)際阻尼比未知，建議取值最大不超過(guò)2%，并應(yīng)符合本規(guī)范第5章的有關(guān)規(guī)定。
6.3.8 電氣設(shè)施的結(jié)構(gòu)抗震強(qiáng)度驗(yàn)算，應(yīng)保證設(shè)備和裝置的根部或其他危險(xiǎn)斷面處產(chǎn)生的應(yīng)力值小于設(shè)備或材料的容許應(yīng)力值。
當(dāng)采用破壞應(yīng)力或破壞彎矩進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，瓷套管和瓷絕緣子的應(yīng)力及彎矩應(yīng)分別滿足下列公式的要求:
1 地震作用和其他荷載作用產(chǎn)生的瓷套管和瓷絕緣子總應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算：
式中：σtot——地震作用和其他荷載產(chǎn)生的總應(yīng)力(Pa）；
σv——設(shè)備或材料的破壞應(yīng)力值(Pa) 。
2 地震作用和其他荷載產(chǎn)生的在瓷套管和瓷絕緣子總彎矩應(yīng)按下式計(jì)算：
式中: Mtot——地震作用和其他荷載產(chǎn)生的總彎矩(N·m)；
Mv——設(shè)備或材料的破壞彎矩(N·m)。
條文說(shuō)明
6.3 抗震計(jì)算
6.3.1 靜力設(shè)計(jì)法實(shí)質(zhì)只是用靜力地震系數(shù)來(lái)求得地震作用及其他荷載所產(chǎn)生的總彎矩和總應(yīng)力，然后再進(jìn)行抗震強(qiáng)度驗(yàn)算。
6.3.2 本條規(guī)定了按振型分解反應(yīng)譜法或時(shí)程分析法進(jìn)行抗震計(jì)算的內(nèi)容。用這兩種方法可較精確的計(jì)算本條所規(guī)定的內(nèi)容，但最終目的是要驗(yàn)算電氣設(shè)施能否滿足抗震要求。
6.3.3 力學(xué)模型的建立對(duì)進(jìn)行電氣設(shè)施抗震計(jì)算起著重要作用。力學(xué)模型必須由其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、計(jì)算精度的要求及所采用的計(jì)算方法來(lái)確定。
6.3.4 本條規(guī)定了建立質(zhì)量-彈簧體系力學(xué)模型的原則。有一點(diǎn)應(yīng)特別注意，即應(yīng)計(jì)入設(shè)備法蘭連接的彎曲剛度，否則對(duì)計(jì)算結(jié)果影響很大。
電氣設(shè)施的質(zhì)量彈簧體系的力學(xué)模型示例如表2所示。
6.3.5 規(guī)定了建立質(zhì)量彈簧體系力學(xué)模型主要力學(xué)參數(shù)的確定原則。
1 質(zhì)點(diǎn)數(shù)量的確定應(yīng)合理，質(zhì)點(diǎn)數(shù)量越多計(jì)算結(jié)果越精確，但質(zhì)點(diǎn)數(shù)量太多將增加計(jì)算的工作量并帶來(lái)分析問(wèn)題困難。
2 本規(guī)范中式(6.3.5-1)給出了法蘭與瓷套管膠裝連接時(shí)彎曲剛度計(jì)算公式，此公式系日本的經(jīng)驗(yàn)公式，國(guó)內(nèi)有關(guān)單位如中國(guó)電力科學(xué)研究院、同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)水利水電科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院進(jìn)行的抗震計(jì)算分析和試驗(yàn)研究與日本經(jīng)驗(yàn)公式基本一致；本規(guī)范中式(6.3.5-2)為法蘭和瓷套管用彈簧卡式連接時(shí)彎曲剛度的計(jì)算公式，系我國(guó)進(jìn)行試驗(yàn)研究和計(jì)算分析所得的經(jīng)驗(yàn)公式。
6.3.6 本條規(guī)定了按有限單元建立力學(xué)模型的原則。電氣設(shè)備法蘭與瓷套管連接的彎曲剛度確定方法仍可按規(guī)范中式(6.3.5- 1)和式(6.3.5-2)計(jì)算。必須指出的是，法蘭與瓷套管連接的彎曲剛度對(duì)設(shè)備整體剛度的影響較大，也影響到模態(tài)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而會(huì)影響地震效應(yīng)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。原則上來(lái)說(shuō)，隨著有限元技術(shù)的發(fā)展，在建模過(guò)程中可詳細(xì)模擬連接法蘭的受力狀態(tài)來(lái)達(dá)到盡量逼近其真實(shí)剛度的效果，不過(guò)由于受力狀態(tài)與法蘭、螺栓、膠裝材料、套管等材料的力學(xué)性能有關(guān)，還與摩擦、接觸、變形協(xié)調(diào)等力學(xué)行為有關(guān)，有限元建模過(guò)程比較復(fù)雜，因此除非能夠試驗(yàn)驗(yàn)證建模方法的合理性，還是推薦選用規(guī)范中式(6.3.5-1)和式(6.3.5-2) 進(jìn)行計(jì)算。
6.3.7 阻尼比對(duì)電氣設(shè)施的抗震性能有非常明顯的影響，但由于阻尼機(jī)理的復(fù)雜性和不確定，各設(shè)施的阻尼比差異較大，即便同一個(gè)設(shè)施，在不同輸入激勵(lì)下，其阻尼比也可能不同。因此一般應(yīng)采用實(shí)際阻尼比作為計(jì)算輸入條件。電瓷類設(shè)備的阻尼比離散性也較大，不過(guò)據(jù)一些試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，多介于1%～5%. 更集中于2%～3%，因此為保守起見(jiàn)，在缺乏實(shí)際阻尼試驗(yàn)參數(shù)時(shí)，也參照其他相關(guān)規(guī)范如IEEE 693和IEC系列規(guī)范，建議取值最大不超過(guò)2%。
6.3.8 關(guān)于抗震驗(yàn)算的原則。
按瓷件的容許應(yīng)力較合理，當(dāng)抗震計(jì)算或抗震試驗(yàn)所得最大應(yīng)力值只要小于容許應(yīng)力即認(rèn)為滿足抗震要求。瓷件的容許應(yīng)力根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，按下式計(jì)算:
式中：[σ]——容許應(yīng)力(MPa)；
——各試品破壞應(yīng)力平均值(MPa)；
σ——標(biāo)準(zhǔn)偏差。
按式(7)求得的容許應(yīng)力較合理，但目前制造廠按此式確定瓷件的容許應(yīng)力有一定困難。而有的只提供瓷件的破壞彎矩和破壞應(yīng)力。
電瓷產(chǎn)品破壞應(yīng)力的離散性較大，電瓷材料又屬脆性材料，沒(méi)有塑性變形階段，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)一定值時(shí)立即斷裂，故必須具有一定的安全系數(shù)?，F(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T 5352、《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T 5222都規(guī)定了套管、支柱絕緣子的安全系數(shù)：荷載長(zhǎng)期作用時(shí)為2.5，荷載短時(shí)作用時(shí)為1.67。本規(guī)定參照上述條文，提出地震作用和其他荷載產(chǎn)生的總應(yīng)力 
。1.67為安全系數(shù)。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
