高压电气设备抗震可靠度分析.pdf

2002年 12月 工 程 抗 解 第4期 高压电气设备的抗震可靠度分析 江建华 廖松涛 李杰 (同济大学建筑工程系 上海200092 几,65 【摘要】本文研究了高压电气设备的抗震可靠度分析问题。采用具有柔性节点有限元法进 行设备的地震动力反应分析，在此基础上利用反谱分析理论，建议了一类简化的抗震可靠度分析 方法。通过对典型电气设备的分析，给出了设备在不同场地土条件和不同地震烈度下的可靠度和 失效概率，结果表明本文建议的方法是有效和实用的。 !关键词】高压电气设备 可靠度 反应谱 有限元 AbstractProblemsofseismicreliabilityanalysisarestudiedinthispaper.Thefiniteelementmethodwi山 flexiblejointsisappliedtoanalyzetheseismicresponseoftheelectricalinstallations.Onsuchbasis,theresponse spectrumanalysiswasusedandasimplifiedmethodofseismicreliabilityanalysiswassuggested.Tluoughthe anal卿softypicalelectricalinstallations,thereliabilityandfailureprobabilityof既installationsunderdifferent siteconditionsandearthquakeintensitiesare乡ven勿calculation.Resultsshowthatthemethodsuggested场 thispaperiseffectiveandpracticalinuse. Keywordshighvoltageelectricalinstallations,seismicreliability,responsespectrum,FEM 1 前 言 应谱过程中不同地震波造成的统计变异特性， 高压电气设备的上要部件一般由瓷套或 因此采用反应谱分析方法不能在概率意义h 瓷瓶用螺栓连接而成，由于瓷件材料属脆性 保证结构的抗震安全性。如何反映同一类地 材料，没有明显的塑性变形，在地震作用下 震波的统计变异性，从而实现基于反应谱的抗 容易损坏。在近、现代强烈地震中，高压电 震可靠度分析，是一个值得研究的课题。 气设备都有不同程度的破坏，给社会带来重 本文结合高压电气设备结构形式特点， 大损失、影响抗震救灾和震后生产恢复工 采用具有柔性节点的有限单元法进行电气设 作。因此，为减轻地震损失、提高电气设备 备的地震动力反应分析，从振型反应方差组 的抗震能力而进行设备的抗震可靠度分析是 合的原始公式出发，建议了电气设备最大反 非常必要的。 应值的方差公式，并在此基础上，给出了一 对于一般结构的地震反应分析，目前可 类基于破坏准则的抗震可靠度分析公式。最 供采用的分析方法有时程法、随机振动法和 后，结合不同场地土条件和不同地震烈度下 反应谱法C目前，在我国和其他许多国家的抗 的电气设备抗震可靠度分析，表明了建议方 震设计规范中，广泛