變電站解析（國家電網(wǎng)公司變電站典型設(shè)計）
（來源：盈建科）
作者： 國網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院 路曉軍 北京盈建科軟件股份有限公司 閆鵬帥概述 近期，國家電網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院依托盈建科智能化設(shè)計軟件Y-GAMA，站解針對某變電站項目開展選型優(yōu)化與截面優(yōu)化設(shè)計工作。析國
Y-GAMA是家電盈建科的一款智能化設(shè)計軟件，可廣泛應(yīng)用于截面優(yōu)化、司變設(shè)計參數(shù)化模型調(diào)整、電站典型模型數(shù)據(jù)處理等方面目前河南省變電站項目均采用桁架鋼筋樓承板和壓型鋼板，變電均為單向次梁結(jié)構(gòu)通過框選主樓確定邊界，站解將次梁道數(shù)設(shè)為變量，析國以應(yīng)力比為約束條件（如截面強(qiáng)度計算應(yīng)力最大值＜0.9），家電以次梁體積最小為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化得到最理想的司變設(shè)計選型結(jié)果。
隨后，電站典型利用封裝的變電“截面優(yōu)選” 功能對全樓截面進(jìn)行優(yōu)化可以高效、智能的站解完成模型調(diào)整優(yōu)化 采用Y-GAMA調(diào)整，具體的析國調(diào)整策略如下：外圈梁因需掛檁條且需保持寬度一致，單獨(dú)作為構(gòu)件組1；其余框架梁為構(gòu)件組2，應(yīng)力比按 0.8 控制；次梁為構(gòu)件組 3，應(yīng)力比按 0.85 控制，優(yōu)化以總質(zhì)量最小為目標(biāo)，經(jīng)過 5 次迭代計算，最終模型無超限構(gòu)件，且截面利用率較高。
一、項目選型 現(xiàn)階段河南地區(qū)變電站項目樓板均采用桁架鋼筋樓承板或壓型鋼板，樓蓋形式為單向次梁體系，布置幾道次梁是核心問題通過Y-GAMA軟件開展結(jié)構(gòu)選型核心優(yōu)化策略如下：1. 主梁邊界確定 框選主樓范圍內(nèi)的框架梁作為設(shè)計邊界，主梁固定不變；。
2. 次梁變量優(yōu)化 將次梁道數(shù)設(shè)為變量，選擇標(biāo)準(zhǔn)型鋼庫的截面作為備選截面。以應(yīng)力比≤0.9為約束條件。以次梁總體積最小為目標(biāo)進(jìn)行迭代計算；
3. 結(jié)論 通過對100個模型進(jìn)行計算找到趨勢。當(dāng)次梁數(shù)量減少時，其總體積會顯著降低，造價最省。
二、全樓截面優(yōu)化 暫定按2道次梁布置的方案，并按較小截面布置次梁，經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn)超限情況比較多，因此需要進(jìn)行截面調(diào)整。
由于外圈梁（右邊顯示紅色的截面）需要掛檁條，且需要保持寬度一致，所以單獨(dú)作為一組截面進(jìn)行優(yōu)化。同時勾選連續(xù)梁，并保持梁寬一致。
其余框架梁做構(gòu)件組2，應(yīng)力比按0.8控制，并勾選考慮成本。
次梁作為構(gòu)件組3，應(yīng)力比按0.85控制，也勾選考慮成本。
將總質(zhì)量最小作為目標(biāo)：
經(jīng)過5次計算優(yōu)化結(jié)束。原模型有很多的超限構(gòu)件，5次迭代優(yōu)化后已沒有超限構(gòu)件。
通過查看構(gòu)件組2的應(yīng)力比變化。第一次有很多的構(gòu)件大于0.9超限，也有很多的應(yīng)力比很小，比較保守。經(jīng)過5次迭代后，較多的構(gòu)件應(yīng)力比在0.7~0.8左右，符合預(yù)期。
?。c(diǎn)擊可看大圖） 優(yōu)化后截面和配筋如下圖所示，無超限截面且大部分梁的應(yīng)力比0.7~0.8之間，利用率比較高。
三、結(jié)論本項目驗證了 Y-GAMA 軟件在變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計中的適用性，其可視化編程與計算機(jī)輔助優(yōu)化能力為電力工程領(lǐng)域提供了智能化設(shè)計范式基于Y-GAMA軟件的結(jié)構(gòu)選型和截面優(yōu)選，在保證變電站安全性的前提下（應(yīng)力比嚴(yán)控≤0.85），實(shí)現(xiàn)了材料用量與建造成本的雙重優(yōu)化。
通過次梁數(shù)量精簡、截面高效迭代（5次收斂）及分組差異化策略，顯著降低了鋼結(jié)構(gòu)用量，為變電站領(lǐng)域的綠色建造與“雙碳”目標(biāo)達(dá)成提供關(guān)鍵技術(shù)路徑。