输电塔在大风覆冰下的可靠度分析

以覆冰厚度和风速为随机变量,基于蒙特卡洛法模拟分析了不同条件下的输电塔可靠度。基于响应面法拟合了输电塔的一次和二次功能函数,利用功能函数得到可靠指标与相关系数的关系式。另外将基于Copula函数的尾部相关性概念引入到风速与覆冰厚度的相关性分析中,并与结构的可靠度分析相结合。结果表明:风速和覆冰厚度的增加都会降低输电塔的可靠性,并且风速是输电塔可靠性的敏感因素。考虑大风与覆冰的负相关性会提高输电塔的可靠性。在覆冰出现极大值的情况下风速出现极大值的概率可达到5%,需要在设计时引起注意。     

覆冰输电塔线体系风振响应数值模拟

输电塔线体系对风作用敏感,在冻雨区要考虑风和覆冰的共同作用.以常用输电塔5A-ZBC2为基础,综合已有资料,建立了输电塔线体系的覆冰模型.应用随机风振响应分析方法,分析了不同覆冰厚度和不同风速下的输电塔线体系的风振反应.结果表明:风速越大,随着覆冰厚度增加,塔顶位移最大值增大速度加快,脉动风作用效应明显;在较低风速下,随着覆冰厚度的增加,不平衡张力增大很不明显,而在较高风速下,随着覆冰厚度的增加,不平衡张力增加迅速;不均匀覆冰是导致输电线路不平衡张力迅速增加的主要原因;我国电力行业标准中关于纵向不平衡张力的取值偏于不安全,考虑覆冰和风荷载共同作用时应提高断线工况下不平衡张力设计值.     

输电塔覆冰倒塔的屈曲分析

以某60 kV线路中的一组自立式3560ZGu2输电塔塔架为计算对象,利用大型有限元软件SAP2000对不同呼称高度的覆冰输电塔结构进行了屈曲分析.计算出了输电塔屈曲的临界覆冰厚度以及输电塔覆冰屈曲的临界风速值,定量分析了最大垂直档距和地面类型的影响.研究表明,风荷载是输电塔失稳破坏的不可忽视的原因,随着呼称高度的增加...     

覆冰拉线直流输电塔驰振结构动力特性分析

针对覆冰作用下拉线直流输电塔的风振形态,分析了拉线直流塔覆冰下产生驰振的原因,建立了覆冰拉线驰振数学模型和直流输电塔结构振动方程,利用实测风速数据在软件中完成了拉线直流塔驰振动力特性分析,仿真结果贴近实际,研究成果可为拉线直流塔结构防灾减灾工作提供参考。     

覆冰拉线直流输电塔驰振结构动力特性分析

针对覆冰作用下拉线直流输电塔的风振形态,分析了拉线直流塔覆冰下产生驰振的原因,建立了覆冰拉线驰振数学模型和直流输电塔结构振动方程,利用实测风速数据在软件中完成了拉线直流塔驰振动力特性分析,仿真结果贴近实际,研究成果可为拉线直流塔结构防灾减灾工作提供参考.     

覆冰、风荷载作用下南方某输电铁塔可靠度分析

对2008年年初由于冰雪天气发生倒塌的南方某输电铁塔的构件可靠度进行了分析.以覆冰厚度、覆冰时的风速以及材料的强度为基本随机变量,用响应面法来模拟我国杆塔设计技术规定中梁单元的极限状态方程,它是随机变量的解析表达式.然后利用几何法来计算每个梁单元的可靠度指标,计算结果显示,在结构设计条件下,该输电铁塔单元可靠性较低;如果再考虑由于导线、地线的不均匀覆冰所引起的不平衡张力,铁塔某些薄弱处的可靠度指标相当小,塔具有相当大的失效风险.计算结果与事故原因分析结论是相吻合的.     

高压输电塔线体系覆冰的研究现状与展望

高压输电线路覆冰是一种严重的自然灾害,覆冰断线冲击和振荡会引起倒塔,导致供电线路瘫痪,造成巨大经济损失.研究覆冰情况下的输电塔承载力具有重要的工程和社会意义.在查阅大量文献的基础上,总结了国内外线路覆冰的研究现状,归纳了覆冰的分类,讨论了输电塔架结构的分析模型,阐述了研究高压输电线路覆冰的必要性,指出了现阶段研究中存在...     

高压输电塔线体系覆冰的研究现状与展望

高压输电线路覆冰是一种严重的自然灾害，覆冰断线冲击和振荡会引起倒塔，导致供电线路瘫痪，造成巨大经济损失。研究覆冰情况下的输电塔承载力具有重要的工程和社会意义。在查阅大量文献的基础上，总结了国内外线路覆冰的研究现状，归纳了覆冰的分类，讨论了输电塔架结构的分析模型，阐述了研究高压输电线路覆冰的必要性，指出了现阶段研究中存在...     

输电线覆冰时冻结系数的影响因素研究

输电线路覆冰是电网安全运行的主要威胁之一,其覆冰过程是一个过冷却水滴在输电线路表面冻结的物理过程,而描述过冷却水滴冻结概率的冻结系数则是分析覆冰形成、建立覆冰模型的必要参数之一。根据传热学理论,将水滴冻结过程视为动态的热交换过程,分析整个传热过程中存在的吸热量和散热量,建立完善的热平衡方程,从而得出冻结系数的计算公式。结果表明:冻结系数与多个影响因素有关。随着输电线半径的增加,冻结系数首先减小的很快,然后逐渐趋于稳定;风速从0m/s增大时,冻结系数首先持续为1,然后不断减小;随着环境温度的降低,冻结系数不断增大,直至为1;随着液态水含量的增加,冻结系数逐渐减小;输电电流和电阻均与冻结系数成反比,并在一定值以后,冻结系数持续为0。     

考虑时变气象参数的输电导线覆冰数值仿真

近年来输电线路覆冰灾害频发,给电网运行带来了极大威胁。现有研究大多未考虑时变气象条件对导线覆冰所产生的影响。为对线覆冰增长情况进行有效预测,给输电线路融冰除冰和舞动预警提供重要参考。本文基于导线覆冰机理和欧拉气液两相流模型,提出了考虑时变气象参数时变影响下的输电线路导线覆冰数值仿真方法。在此基础上建立了基于FLUENT和FENSAP-ICE软件的导线覆冰增长数值模拟框架,利用三维仿真模型,研究了温度、风速、空气中的液态水含量、水滴中值体积直径等时变气象参数和导线直径等因素对输电线路导线覆冰质量及覆冰形状的影响,结果表明导线覆冰形状受风速、过冷却水滴中值体积直径、空气中的液态含水量和导线直径影响较大,受温度影响较小。最终利用真实输电线路现场覆冰监测数据以及相应的气象数据对仿真计算方法的有效性进行了验证。预测结果与输电线路覆冰监测结果吻合度较好,考虑时变气象参数的方法比不考虑时变参数的方法更能有效地预测导线实时覆冰形状和质量,表明本文提出的导线覆冰仿真方法具有较好的精度。     

覆冰对某输电塔影响的研究

覆冰对输电塔的影响是通过整个输电线路上各方面因素共同作用的。不同的档距、高差、转角以及风载等因素都会使覆了冰的输电线路的稳定性遭到破坏,从而引起输电线拉断及铁塔倒塌。通过MSC．MARC软件建立了输电塔模型,根据覆冰载荷的计算机理,得到不同档距、转角及风速条件下,输电塔在各个冰厚载荷作用下所产生的等效应力以及输电线所受的拉力,并将各个冰厚载荷作用下的结果进行分析比较,总结出倒塔的主要原因。     

平均风速对海上风力机塔架动力响应的影响

以海上风力机塔架为研究对象,给出了考虑几何非线性的塔架结构控制方程,采用SolidWorks软件完成了塔架三维建模,基于ANSYS软件进行了有限元网格的无关性验证。计算并分析了不同平均风速下塔架的位移和Mises应力响应,揭示了塔架最大位移和最大Mises应力随平均风速变化的规律。这可为风机塔架的运行安全和可靠性设计提供指导。     

500kV输电塔承载能力分析及优化设计

研究覆冰情况下输电塔的承载力和合理构造,具有重要的工程和社会意义.本文以500 kV酒杯型输电塔为例,建立有限元分析模型,考虑输电塔结构的几何非线性和材料非线性,计算在自重、覆冰和风荷载及正常与断线导线张力作用下,输电塔结构的承载力.通过比较18种荷载组合下输电塔杆件应力和位移,确定出输电塔结构的薄弱部位,并对其进行优化设计,在横担和塔身处添加斜杆和水平支撑,并调整塔颈形状,验算结果表明,优化设计后的塔型,其整体刚度和承载力均有大幅度提高.     

简谐波叠加法模拟风谱

目的模拟脉动风荷载，在时域内实现数值模拟建筑结构的内力分析和变形计算．方法采用Davenport风速谱并根据Shinozuka理论，应用简谐波叠加法分别模拟了脉动风速、脉动风压和脉动风荷载时程曲线．结果求出了该风谱的功率谱密度和相关函数，并分析了某12层框架结构的顶层位移和加速度反应．证明此方法高速有效，且符合工程精度的要求．结论理论值和实测值的比较结果表明简谐波叠加法是一种正确有效的风荷载分析方法，能够反映结构的基本动力特性，对高层建筑的风振控制有一定的应用价值．     

武汉电视塔的动力特性及抗风可靠性分析

本文对武汉电视塔主体结构的动力特性及抗风可靠性进行了初步分析,用极值分布交换法对武汉地区风荷载进行了统计、动力特性实测及分析和基于泊松假定并考虑风向影响的动力可靠性分析。按本文方法计算的动力可靠性与数值模拟法的计算结果是一致的。     

220kV六角形直线钢管塔经济高度分析

利用 ANSYS 有限元分析软件以220 kV 六角形角钢塔建立不同呼称高的模型,根据角钢塔的受力情况,设计与之受力相同的钢管塔并建立 ANSYS 模型。在同时满足大风工况、断线情况及覆冰情况的前提下,比较钢管塔和角钢塔的用钢量及造价,最终确定钢管塔适用的经济高度。     

垭口型微地形对输电线路风载荷影响的分析

风载荷是输电线路设计及运行中需要考虑的重要载荷,输电线路在跨越垭口微地形时风速得到显著提高,风载荷加大。采用ANSYS/FLOTRAN CFD软件对输电线路跨越垭口微地形的空气动力学过程进行数值计算,建立了以垭口微地形的地形参数为基础的数学模型,给出了风载荷的分布规律,并用数学公式拟合,确定了垭口微地形所引起的风载荷的修正系数。通过与现行荷载规范进行分析比较,说明了垭口微地形条件下风速的拟合公式具有更高的精确性,为输电线路的铁塔设计及安全性评价提供了可靠的理论依据。     

基于AR模型的大跨悬索桥脉动风速时程模拟

为了解决风荷载的输入问题,分析桥梁风致振动响应,提出了基于AR模型的脉动风速时程模拟方法.基于线性滤波法的AR数值模型,依据AIC准则确定了模型的阶数,利用MATLAB语言,采用Kaimal谱编制了随时间和空间变化的脉动风速时程模拟程序;对某大跨悬索桥的主梁、主缆及主塔表面的风速时程进行数值模拟,根据工程实际确定了特定参数的取值,运用功率谱密度函数及互相关函数,考虑空间相关性,对结果进行验证.结果证明,本文方法简便快捷,模拟值同目标值吻合,能够较好地解决风荷载的输入问题.     

某移动通信塔强风作用下抗倾覆分析

强风作用下某结构高耸的通信塔可能发生倾覆的问题,根据惯性风荷载法理论,采用数值风洞得到的塔体表面沿高度分段风压体型系数,考虑塔体前6阶振型的影响,得到强风作用下13个风向塔体风振响应计算结果.基于塔体风振响应结果,并考虑一体化机房上作用风力,对此通信塔进行抗倾覆研究.通过分析研究,得到了此通信塔抗倾覆最不利风向角为90°,移动基础安全设计重量为15.8 t.分析结果表明,计算方法可靠合理,同时也为通信塔类结构的风振和抗倾覆分析提供一种可参考的方法.