钢结构变电站体系优化设计研究

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1、钢结构变电站体系优化设计研究商文念杨海波刘小云刘建秋山东电力工程咨询院有限公司哈尔滨工业大学摘要：变电站多层钢结构体系作为新型的工业化建筑形式具有良好的应用前景，为了得到标准化、经济化的变电站工程结构方案，推广电网领域钢结构变电站的建设,以屮化110kV变电站为对象，对其多层钢框架结构方案进行优化设计研究，按照钢结构常用构件截而给出初始方案，设置不同次梁间距、柱距对比方案，并分别利用PKPM、MIDAS软件对各方案计算分析、校核对比，考察不同梁距、柱距对结构整体性能的影响，进而得到最优结构布置方案。分析结果表明，在满足合理应力比分布范围及合理变形范围前提下，次梁间距的

2、调整对结构用钢量的影响不大，柱间距的调整对结构用钢量影响较大;综合考虑结构用钢量、楼板厚度及施工便捷性，柱距为5.Im的结构方案为最优方案，为变电站钢结构体系的推广应用提供了技术参考。关键词：变电站多层钢结构;体系优化;对比分析;标准化结构方案;作者简介：商文念，硕士，高级工程师，Email:shangwcnnian@sdcpci.com0基金：中央高校基本科研业务费专项资金资助(HIT.NSR1F.2016099)SystemoptimizationanddesignstudyofsteelstructureofsubstationShangWennianYangH

3、aiboLiuXiaoyunLiuJianqiuShandongElectricPowerEngineeringConsultingInstituteCo.,Ltd・;HarbinUniversityofTechnology;Abstract：Asthenewformofindustrialarchitecture,multi-storysteelstructureofsubstationhasagoodprospectofapplication.Inordertoobtainthestandardizedandeconomicalstructureschemeofs

4、ubstationandgeneralizetheconstruetionofsteelstructureofsubstationinpowergridfield,SINOCIIEM110kVsubstationofmulti-layersteelstrueturcwasbidltupandtheoriginalschemewasdesignedwiththecommoncomponentsections.Fortheoptimalstructurelayoutscheme,comparativeschemeswithdifferentsecondarybeamand

5、pillardistanceswereanalyticallycomputedandproofreadusingPKPMandMTDASrespectivelytomakesuretheeffectsofdiffcrcntbeamandpillardistanccsonthestructuraloverallperformance.Theanalysisresultshowsthattheadjustmentofthesecondarybeamdistancehaslittleeffectonthestructuresteelconsumptionwhi1ethead

6、justmentofthecolumndistaneehasagreatinf1uenceonit.Takingintoaccountthestrueturalsteel,floorthicknessandconstruetionconvcnicnco,theoptimalstructureschemeisthe5-1mcolumndistancescheme,whichcanprovidetechnicalandreferablesupportfortheapplicationofsteelstructureofsubstation.Keyword：multi-st

7、orysteelstructureofsubstation;systemoptimisation;contrastanalysis;standardizedstructurescheme;0引言变电站多层钢结构具有设备重量大、层高高、楼层少等一系列特点，对结构体系性能要求较高，现有变电站结构多为钢筋混凝土结构，钢结构变电站十分少见；张帆等人研究了混凝土与钢结构变电站构筑物形式的优缺点和适用性Ul；WangG等阐述了全绝缘式标准模块变电站的研究内容、技术路线、功能及应用效果茂1；卢家森等研究了混凝土框架的结构体系、梁柱节点固；文波对我国变电站配电楼的地