在地震区铺设的电缆需要同时完成两项相互矛盾的任务:它既要与建筑物保持连接,又要承受建筑物在其下方移动。
设计方案在第二个要求上的失败率远高于第一个要求。约束条件通常设置得比较宽松,而围绕约束条件的移动余量却往往缺失,因为一些难以绘制的细节最终只能留给现场施工。
结果是,虽然轨道在震动中幸存下来,但当结构恢复到不同的位置时,轨道就会失效,表现为电缆部分拉伸或支撑脚开裂。

抗震支撑最先失效的地方
事件发生后的损害遵循少数几种常见的模式,所有这些模式在设计阶段都是可见的。
建筑接缝两侧的第一个支撑
两个运动方式不同的框架会将全部位移传递到它们之间的任何物体上,而一根被牢牢夹住的缆绳会吸收所有这些位移。
一段没有活动关节的长直道
持续约束将较小的相对位移转化为导管架和支撑脚原本无法承受的轴向载荷。
没有侧向约束的托盘
垂直载荷受重力约束,而水平运动不受约束,因此当框架加速时,托盘会从支架上滑落。
电缆进入刚性隔间
用螺栓固定的开关设备和从移动结构引出的电缆在整条线路上最不灵活的点相遇。
墙壁和地板穿孔处密封严实
完全填充开口的密封件也能传递运动,电缆代替套管承受负载。
抗震支撑是一系列约束和间隙,它使钢索与建筑物保持连接,同时允许建筑物本身发生微小的移动。
地震对抗震加固的要求
地面运动通过结构传递到缆索。建筑物并非作为一个整体发生位移;地基会移动,上部结构会滞后,框架的不同部分彼此之间也会发生错位运动。
这就产生了两种截然不同的需求。一种是惯性需求,因为托盘、电缆和配件的质量会阻碍与其螺栓连接的框架的加速度。另一种是位移需求,即电缆段的两端被迫分开。
强度对第一个需求至关重要。几何形状和间隙对第二个需求则更为重要,而正是第二个需求导致了耗时耗力、维修成本高昂的故障。
短暂而剧烈的冲击事件与静态载荷的表现也截然不同。一根能够轻松承受永久载荷的钢索,仍然可能因为冲击波峰值出现和反转的时间远小于一秒,而受到足够剧烈的震动导致接头断裂。
仅考虑静载荷下的支撑间距是不够的,因为动载荷的形状不同,持续时间也短得多。
支持类型及其行为方式
常见的支撑细节在允许的移动范围上有所不同,而一条路线上的各种组合正是它能够生存下来的原因。
| 支持详情 | 行动自由 | 它属于哪里? |
|---|---|---|
| 固定夹钳到支架 | 没有任何 | 在一个刚性框架内进行短距离运行 |
| 滑轨上的鞍座 | 沿路线轴向 | 固定点之间的长直线 |
| 带槽孔的支架 | 在一个平面内的小幅度运动 | 托盘穿过柔性地板 |
| 带一定摆动功能的托盘挂钩 | 横向和轴向 | 框架内的天花板路线 |
| 接头后的柔性联轴器 | 轴向和轻微旋转 | 接近一个刚性隔间 |
这些细节结合起来,可以让路线清晰明了,而不是像一根长长的杠杆一样发挥作用。
各个方向上都刚性的托盘约束装置会将运动直接传递到电缆上,这与设计意图正好相反。
决定抗震加固效果的细节
在地震多发地区,规范中的一些小决定就能起到至关重要的作用。
- 是否明确规定了载荷情况,而不是假定良好实践已涵盖该情况。
- 当电缆桥架在地震荷载下而非静态荷载下承载电缆时,支撑间距会发生怎样的变化。
- 电缆是否采用夹紧方式分散轴向载荷,而不是集中在一个夹具上。
- 线路两端还剩下多少电缆长度,以满足该线路上的移动需求?
- 穿透密封件是允许移动还是将电缆锁定在墙内。
这些都可以在纸面上解决,但托盘摆上去之后,就无法令人信服地添加任何内容了。
锚栓将荷载传递到建筑物内,其尺寸由建筑框架决定,而不是由钢索重量决定。
一个运转正常的配电室和一次失败的运行
情况:位于活跃地震带的变电站建筑经历了一次中等强度的地震,其结构和设备完好无损,但出线馈线托盘失去了三个支架,一段电缆被拉紧贴在柜子上。
调查结果:支架的安装依据的是静态设计表中的间距表。托盘跨越建筑接缝时没有预留位移余量,电缆则通过一个完全密封的墙体开口进入开关设备。
决定:维修方案更换了失效的支架,在受影响的轨道上安装了滑动鞍座,并围绕允许相对运动的套筒重建了墙壁开口。
结果:维修费用主要由检修、停工和测试费用构成,而不是硬件费用,并且对现场所有类似的通道都采用了修改后的细节。
只有在事件发生之后,这种安排的价值才能显现出来,因此竣工记录与硬件同样重要。
跨越建筑接缝
同一个过河点可以用三种不同的方式描述,而这三种方式会导致截然不同的结果。
| 细节 | 运动过程中的行为 | 残余风险 |
|---|---|---|
| 托盘继续向前,被牢牢夹紧。 | 运动直接传递到电缆中。 | 外套损坏和支撑失效 |
| 托盘继续沿滑动支架移动 | 跑步过程中,运动会被吸收。 | 需要保持现场净空。 |
| 用柔性连接断开 | 运动是由一个设计好的部件实现的。 | 取决于所安装的部件是否正确。 |
第二种和第三种方法都可行,但都需要将净空值写下来,而不是估算。
地震支撑荷载工况的所有权归谁所有
电缆供应商可以提供电缆的质量、最小弯曲半径和护套的机械极限。荷载工况本身属于建筑物及其责任方的范畴。
困难始于双方都不相信对方具备抗震能力。电缆的尺寸是按电气用途设计的,电缆桥架的安装也遵循通用间距表,而抗震要求却姗姗来迟,通常只是在图纸上添加一条注释。
在询价阶段提出这个问题无需任何成本。它能形成一个关于需求方的书面假设,而书面假设通常都会被核实。
如果项目有明确的地震荷载情况,只需将线路图交给电缆供应商,即可确认数据表中哪些限制条件是重要的。
抗震支撑规范中需要修正的内容
规范中的四行文字消除了地震勘探路线的大部分歧义。
陈述运动假设
即使是两个支撑点之间简单的相对位移,也会给安装人员的设计带来需要考虑的因素。
请列出可接受的支持详情
列出允许的固定方式比给出允许移动的一般性指示更有效。
给出穿透处的间隙
开口尺寸、套筒和密封性能都需要一起描述。
需要竣工路线
未被记录的移动细节对于下一个在该建筑物上工作的人员来说是不可见的。
事件之后
地震后的检查,如果路线已记录,则速度很快;如果没有记录,则速度会很慢。
- 在检查电气故障之前,先检查电缆是否拉伸以及夹具是否移位。
- 首先检查建筑接缝两侧的第一个支撑结构。
- 在移动任何部件之前,先拍摄支撑脚和穿透密封件的照片。
- 将发现的情况与实际建造情况进行比较,而不是与对设计的记忆进行比较。
- 记录更改内容,并在证据仍在现场时重新发布图纸。
如果路线有自己的图纸,可以在一个下午进行评估;如果没有图纸,则需要通过挖掘进行评估。
为什么抗震支撑记录承载着设计理念
抗震措施在正常使用中是看不见的,正因如此,当支架不合适时,施工过程中才会未经讨论就对其进行修改。
只有竣工图纸才能保证移动余量在现场团队变更、后续电缆拉拔或维护变更后仍然有效。
将电缆数据与该记录一起保存,即可形成闭环。弯曲半径、质量和拉伸极限等参数应与支撑细节一起记录,因为这些数据是未来变更时需要用到的。
地震勘探路线的询价输入
这些要点使得在订购电缆桥架之前,可以对抗震支撑和电缆数据进行相互核对。
- 地震荷载工况或假定的相对位移
- 标明支撑位置和建筑节点的路线
- 预期支撑和约束类型
- 所需电缆质量、直径和最小弯曲半径
- 穿透处的预期间隙和密封
- 两端预留用于移动的电缆长度
- 安装后所需的检验和测试记录
- 业主期望收到的竣工信息
IEC 60502 、 IEC 60228和IEC 60332等技术标准可以统一电缆结构和测试术语。最终的系统决策仍以已批准的项目规范、适用的当地法规以及合格的设计机构为准。
金川电缆支撑系统适用于地震带
金川电缆提供地震评估所需的质量、直径和弯曲限制,并能确认所订购结构中护套和护壳的机械性能。
查看电缆范围和制造规格,然后发送布线路径和负载情况,以便两者可以一起检查。
在安装托盘之前,务必在图纸上标明位移量,因为没有画出的抗震措施永远不会实施。
常问问题
什么是钢索抗震支撑?
正是约束、间隙和灵活细节的结合,使得电缆能够固定在结构上,同时允许结构本身进行移动。
难道仅仅关乎力量吗?
不。强度涵盖惯性需求,而几何形状和间隙涵盖建筑物两部分之间的位移,这通常是更难满足的要求。
支撑间距如何变化?
地震荷载工况通常需要比静态评估更紧密或更重的支撑,并且该数值来自结构荷载工况,而不是来自通用表格。
建筑接缝处会发生什么?
此处的移动幅度最大,因此运行要么被设计成滑动,要么用柔性连接断开,要么被赋予规定的间隙。
电缆可以移动吗?
小幅可控运动优于刚性约束,因为夹紧运动会将位移直接转化为导管架和支撑件上的张力。
谁提供载荷工况?
结构工程师或建筑物责任方。电缆供应商提供电缆的质量、直径和弯曲极限等参数。
电缆结构重要吗?
确实如此,因为直径、质量和最小弯曲半径决定了路线可以容忍的范围以及间隙可以有多小。
地震后需要检查哪些方面?
从建筑物接缝处和刚性设备的入口处开始,电缆拉伸、夹具移位、支撑脚开裂、穿透密封件损坏。
为什么要保留竣工路线?
因为抗震措施在日常操作中是看不见的,而且在施工或维护过程中对支架进行修改时,抗震措施往往是最先丢失的细节。
金川电缆如何满足抗震设计要求?
金川电缆提供负载情况所需的机械数据,并能确认护套和护壳在允许的运动下如何表现。








