5 电气设施地震作用
5.0.1 电气设施的地震作用应按下列原则确定：
1 电气设施抗震验算应至少在两个水平轴方向分别计算水平地震作用，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。
2 对质量和刚度不对称的结构，应计入水平地震作用下的扭转影响。
3 抗震设防烈度为8度、9度时，大跨度设施和长悬臂结构应验算竖向地震作用。
5.0.2 电气设施可采用静力法、底部剪力法、振型分解反应谱法或时程分析法等进行抗震分析。
5.0.3 地震作用的地震影响系数应根据现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306的有关规定、场地类别、结构自振周期、阻尼比及本规范第1. 0. 9条确定，并应符合下列要求：
1 水平地震影响系数最大值应根据设计基本地震加速度应按表5.0.3-1 采用，设计基本地震加速度应根据现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306取电气设施所在地的地震动峰值加速度。
2 水平地震影响系数特征周期应根据现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306取电气设施所在地反应谱特征周期，并根据场地类别调整确定；或根据国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011按电气设施所在地的设计地震分组和场地类别按表5.0.3-2采用。如按罕遇地震计算时特征周期增加0.05s。
注：周期大于6.0s的结构所采用的地震影响系数应专门研究。
表5.0.3-1 水平地震影响系数最大值
表5.0.3-2 特征周期值（s）
5.0.4 对已编制地震小区划的城市或开展工程场地地震安全性评价的场地，应按批准的设计地震动参数采用相应的地震影响系数。
5.0.5 地震作用的地震影响系数曲线的形状参数应符合下列要求：
1 对于Ⅱ类场地，地震作用的地震影响系数曲线(图5. 0. 5)的形状参数计算应符合下列规定：
1) 直线上升段，周期小于0.1s的区段；
2) 水平段，自0.1s至特征周期的区段；
3) 曲线下降段，自特征周期至5倍特征周期的区段；
4) 直线下降段，自5倍特征周期至6s区段；
5) 地震影响系数曲线按下式表达：
式中：α——地震影响系数；
αmax——地震影响系数最大值；
Tg——特征周期；
T——结构自振周期；
ζ——结构阻尼比；
γ——衰减指数；
η1——直线下降段的下降斜率调整系数，当计算值η1＜0 时，η1应取为0；
η2——阻尼调整系数，当计算值η2＜0.55 时，η2应取为0.55。
图5.0.5 地震影响系数曲线
2 对于其他类场地，计算地震作用的地震影响系数曲线形状参数按下式确定：
αs = η3α (5.0.5-5)
式中：αs的——不同类场地的地震影响系数；
α——按式(5.0.5-1)计算的地震影响系数值；
η3——地震影响系数最大值场地调整系数，应符合表5.0.5的规定。
表5.0.5 地震影响系数最大值 场地调整系数
5.0.6 当采用底部剪力法进行结构水平地震作用计算(图5.0.6)时，结构的总水平地震作用标准值及各质点的水平地震作用标准值，应按下列公式计算：
图5.0.6 结构水平地震作用计算简图
1 结构总水平地震作用标准值应按下式计算：
FEK =α1Geq (5.0.6-1)
式中：FEK ——结构总水平地震作用标准值；
α1——对应于结构基本自振周期的水平地震影响系数，应按本规范第5.0.5条采用；
Geq——结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点可取总重力荷载代表值的85% 。
2 各质点的水平地震作用标准值应按下式计算：
式中：Fi——i质点的水平地震作用标准值；
Gi、Gj——分别为集中于质点i 、j 的重力荷载代表值；
Hi、Hj——分别为i、j质点的计算高度；
δn——顶部附加地震作用系数，可符合表5.0.6 的规定。
表5.0.6 顶部附加地震作用系数
注：T1为结构的基本自振周期。
3 顶部附加水平地震作用应按下式计算：
式中：△Fn——顶部附加水平地震作用，应符合表5.0.6的要求。
5.0.7 当采用振型分解反应谱法时，所取振型数应能保证参与质量至少达到总质量的90%或以上。地震作用和作用效应应符合下列规定：
1 结构j振型i质点的水平地震作用标准值，应按下列公式确定：
式中：Fji ——j振型i质点的水平地震作用标准值；
αj ——相应于j 振型自振周期的水平地震影响系数，应按本规范第5.0.5条采用；
γj ——j 振型的参与系数；
Xji——j振型i质点的水平相对位移；
Gi——i质点的重力荷载代表值，应包括全部恒荷载、固定设备重力荷载和附加在质点上的其他重力荷载。
2 当相邻振型周期比小于0.9时，各振型的水平地震作用效应(弯矩、剪力、轴向力和变形)，应按下式进行计算：
式中：SEk——水平地震作用效应；
Sj——j振型水平地震作用效应。
3 当相邻振型周期比大于0.9时，各振型的水平地震作用效应(弯矩、剪力、轴向力和变形)，应按下列公式进行计算：
式中：SEk——水平地震作用效应：
Sj 、Sk——分别为j，k振型地震作用效应；
ζj、ζk——分别为j、k振型的阻尼比；
ρjk——j 振型与k振型的藕联系数；
λT——k振型与j振型的自振周期比。
5.0.1 本条结合电力设施的具体情况，与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010第5. 1. 1条的规定保持一致，确定为强制性条文。抗震设计时，结构(对设备进行力学分析时也视为结构)所承受的“地震荷载”实际上是由于地震地面运动引起的动态作用，按照现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T 50083的规定，属间接作用，不能称为“荷载”，改称“地震作用”。有关地震作用考虑的原则为：
(1) 考虑到地震可能来自任意方向，而一般电力设施的结构单元具有两个水平主轴方向，并沿主轴方向考虑抗地震作用，并由该方向抗侧力构件承担。
(2) 质量和刚度分布明显不均匀的结构在水平地震作用下将产生扭转振动，增大地震效应，故应考虑扭转效应。
(3) 有关长悬臂和大跨度结构的竖向地震作用的计算同现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010。
5.0.2 电气设施的结构类型繁多，应针对不同的设施采用不同的抗震分析方法，对此，本规范各章中分别作了规定，明确了不同抗震分析方法的适用范围。
5.0.3～5.0.5 按照现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306进行修编。其中第5.0.3条、第5.0.4条结合电力设施的具体情况，与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010第5.1.4条的规定保持一致，确定为强制性条文。
5.0.6、5.0.7条文沿用了现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010中的底部剪力法和振型分解反应谱法。在底部剪力法中，它是根据31条不同场地上的地震记录，计算了400多座不同周期的结构。计算结果表明，在结构高度的60%以上，剪力随结构周期的增长而变大。这种变化关系可近似地用线性变化表示。本条底部剪力法中，在沿高度分配荷载时，在顶层附加一地震作用是根据上述结果给出的。按修改后的方法计算出的剪力与按精确方法计算的结果一致。
考虑到计算手段的发展和计算准确度要求的提高，多数电气设施不适宜用底部剪力法求地震作用，振型分解反应谱法适用范围较广，作为本规范计算地震作用的主要方法列入了本节。为提高分析精度，一般建议适当增加组合的振型个数，至少保证参振质量达总质量的90%以上。且为了考虑相邻振型之间的互相影响，当其周期比大于0.9时，计算地震作用效应不应采用平方和开方SRSS组合方法，而应采用完全方根组合CQC方法，如本规范式5.0.7-4和式5.0.7-5所示。
