随着社会的现代化发展，建筑中的电气设备越来越多，如供配电系统、电子信息系统、消防报警系统、照明、电梯等。地震发生时，这些设备本身损坏的同时，也可能引起火灾、触电、泄漏、跌落等事故，故造成的经济损失越来越大，且次生灾害超过直接灾害带来的损失。

　　相关调查结果表明，加装抗震支撑系统的设备系统相比未安装支撑的系统，地震时位移降低，大大提升了抗震性能与效果。

　　根据新版地震区划图[1]，我国各地区的抗震设防烈度都在6度及以上。目前，建筑设计规范[2-5]对机电设备的抗震提出了明确要求，其中不乏强制性条文[2-3]。按照这些规范要求，建筑机电设施抗震设计应与建筑主体协调，总体要求如下:

　　(1)遭受低于抗震设防烈度的多遇地震时，机电设施无需修理，可继续运行，相当于"小震不坏"。

　　(2)遭受相当于抗震设防烈度的地震(50a发生概率>10%)时，机电设施经一般修理，可继续运行，相当于"中震可修"。

　　(3)遭受高于抗震设防烈度的罕遇地震时，机电设施不至于严重损坏而危及生命，相当于“大震不倒”。

　　电气系统的抗震设计涉及面广，包括地震发生时的应急系统、机房与管井的位置选择、设备安装与导体敷设等。重要性不同的设备应按不同的抗震设防标准设计，而不是简单地套用上述的总体要求。多种因素与设防标准有关，主要包括建筑功能[6]、建筑场地、地震动参数及设备功能等，这些因素的影响在建筑设计规范中有详细规定[2-3]。

　　确定各类设备的抗震设防标准及设防范围是核心问题，但建筑设计规范对此的要求有些笼统，前后文也不太一致。电气设备应按发生地震时承担的作用、损毁后的影响大小、经济损失等分别确定设防标准。电气设备大致分为4类:

　　(1)地震发生时需工作的设备系统，如应急广播、应急照明、应急通信系统等;防止发生次生灾害的设备，如火灾报警系统、燃气或燃油系统的电控设备等。

　　(2)地震发生时不需工作，但损坏会产生严重经济损失的设备，如重要的数据机房等。

　　(3)一般性的需设防的设备，包括建筑设计规范要求的内径不小于60mm的配管及重力不小于150N/m的槽盒或母线槽及其他各类设备。

　　(4)其他不重要的较小的设备，如开关、插座等。

　　对于(1)、(2)类设备应重点设防，(3)类设备可按与建筑同等烈度设防，(4)类可不设防。GB50981-2014   建筑机电工程抗震设计规范))[3)要求"重要电力设施可按设防烈度提高1度进行抗震设计"，显得不够恰当。对于(1)类设备，只要建筑没有倒塌，就应继续工作，以方便人员疏散和防止次生灾害发生，故应按罕遇地震设防。罕遇地震的设防标准与"设防烈度提高1度"并不相同，多数情况下前者的标准高于后者。

　　地震作用机理很复杂，按照机电设备及构件承受的主要地震作用，地震破坏类型大致分为惯性力破坏、变形破坏以及惯性力和变形作用共同导致的破坏。

　　(I)惯性力破坏。体积小、质量相对集中的设备，如变压器、机柜等，其底部与周围构件的连接强度或自身强度不足，不能承受地震产生的惯性力作用，而发生倾倒、滑移或变形。

　　(2)变形破坏。对于两个正交方向刚度差异较大的设备或构件，如导体硬连接装置、设备安装固定构件等，由于不能抵抗地震产生的位移作用，而发生变形破坏。

　　(3)惯性力和变形共同作用破坏。同时具有这两种特点的设备或构件，整体抵抗地震惯性力的作用能力较弱，在刚度较大方向抵抗位移作用的能力也较弱，在惯性力和位移的同时作用下发生破坏，后果常常更严重。

　　抗震计算方法主要有等效侧力法和楼面反应谱法。等效侧力法将机电设施的设备或构件简化为侧向地震力与重力成正比且作用于重心的单自由度系统，水平地震作用标准值按简化公式进行计算，是广泛采用的方法。

　　楼面反应谱法把主体结构与机电设施连接处主体结构的反应以谱的形式(楼板反应谱)作为机电设施的输入，描述在楼板运动作用下不同频率的振子所产生的最大反应特性。对于单点支撑的设备或构件，楼面反应谱法可以形成合理、有效的楼板谱，比等效侧力法更准确地计算地震响应，克服了等效侧力法系数取值不准确、地震力计算准确度不高等缺点。楼面反应谱法需要计算每个建筑相应的楼面反应谱，造成极大的重复性劳动，给实际工程运用带来不便，因此应用范围有限。

　　电气设备抗震的具体设计涉及以下方面:

　　(1)地震时需工作的各应急系统应设计预置的应急工作模式，如启动地震广播，保证应急照明，关闭燃气管阀门等。

　　(2)重要的强(弱)电机房、质量大的设备(如变压器、发电机组等)、主要的电气竖井应布置在地震作用或结构位移较小的部位，如建筑较低的楼层(地震产生的惯性力、位移作用较小)，靠近核心筒或在核心筒内部(结构刚度较大和位移较小)，结构柱网较小的区域(结构刚度较大，竖向变形较小)等。同一设备应避免跨越抗震缝，线路跨越抗震缝时需要采取软连接措施，以减少地震对设备的影响。

　　(3)对具体设备按照建筑电气规范要求及上述抗震设防标准进行抗震设防设计。当需设置抗震支吊架时，抗震支吊架的承载力不应小于地震作用效应，安装间距不应大于规定值;设备安装、导体敷设，按建筑电气规范要求采用抗震措施。具体的计算方法及要求在规范GB50981-2014中有详细规定。

　　(4)为了提高电气设备的抗震水平，可采用隔震和消能减震设计。隔震设计是指在房屋基础与上部结构之间或机电设备与主体结构之间设置隔震层，通过延长结构的自振周期而减小地震作用;消能减震设计是指在房屋结构或机电设备中设置消能器，通过消能器的相对变形和相对速度而增加结构阻尼，减小地震作用[2]。由于隔震和消能减震需要增加相当的投资并进行复杂的专门设计，故仅在对使用功能有较高或专门要求等特殊情况下采用。

　　根据建筑电气规范要求，探讨各类电气设备的抗震设防标准，对建筑电气规范中值得商榷的地方提出看法，并说明实际工程设计中抗震设计的具体做法。

　　在建筑结构的抗震研究中，往往忽略机电设备。随着电气设备破坏而造成的经济损失和次生灾害越来越严重，电气系统的抗震设计将越来越引起人们的重视。

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