自立式输电塔整立施工的吊点选择研究

以哈南变合心变500kV送电线路工程ZB1V型输电铁塔组立施工为例,利用铁塔简化模型通过静力计算初选吊点位置,采用有限元软件ANSYS构建铁塔优选最佳吊点,为防止吊装时输电铁塔局部杆件变形过大,对受力较大部位应增加杆件补强措施。结果表明,补强措施有效,受力较大部位的应力和变形明显减小。     

利用特制传感器预警输电塔失稳的试验研究

针对输电线路中铁塔地基不均匀沉降造成的倒塔事故,基于传感器的受力特性,提出了利用应变式传感器传输铁塔主材的受力情况,并通过室内压力和拉力试验建立了传感器输出值与所加外荷载的关系式,以此来判断铁塔的失稳临界状态。结果表明,该方法及时、准确,可有效避免倒塔事故的发生。     

基于ANSYS的输电铁塔试验仿真研究

针对真塔试验费用高昂、试验前必须进行仿真的问题,基于有限元分析软件ANSYS建立了500 kV的SZTG16直线塔空间三维模型,对模型进行了静力学分析,计算了模型的前3阶自振周期,比较了模型计算结果与真型塔试脸数据.结果表明,有限元模型可较好地模拟铁塔试验时真实受力情况,同时研究了导线找形问题,并建立了一塔两线模型,为后续铁塔试验模拟仿真、铁塔改型等提供了依据.     

导地线对输电塔动力特性影响分析

为研究输电线路中导地线对输电铁塔动力特性的影响,基于有限元软件ANSYS建立了输电塔及塔线体系有限元模型,采用仅考虑导地线质量作用、仅考虑导地线刚度作用、同时考虑导地线质量和刚度作用3种模型分别分析了输电塔动力特性,并与单塔模型进行了比较。结果表明,导地线的质量作用和刚度作用对输电铁塔动力特性均有影响,且质量作用影响较大,计算分析时不可忽略。     

滑坡区输电铁塔安全性分析与评价

架空输电线路不可避免的要跨越山区地带,很容易遭受到滑坡地质灾害的袭击。位于滑坡区的输电铁塔会发生变形,威胁输电安全。以滑坡区某500 kV输电线路332号铁塔为研究对象,把滑坡作用和三种气象工况组合得到3种综合工况,利用ANSYS对其进行有限元计算,分析构件力学特性,研究3种综合工况铁塔倾斜位移与塔脚位移、最大应力和控制应力间的变化规律。最后,建立了输电铁塔安全性评价模型,用于不同阶段滑坡作用下输电铁塔的安全性评价。结果表明,对滑坡区输电铁塔应以第一道横隔面杆件应力监测为重点,最低温综合工况是最不利工况。研究结果对同类滑坡条件输电铁塔的安全性评估具有参考意义。     

±500kV双回路直流耐张塔真型试验分析

"溪洛渡右岸电站送电广东±500 k V同塔双回直流输电工程"是我国首个±500 k V双回路直流输电线路工程,本文介绍了铁塔设计要点,选取SJ101双回路耐张塔进行了正常大风、锚线、断线等8个试验工况下的真型试验,将试验结果与理论计算进行了比较,分析了引起试验误差的主要原因,试验结果表明:试验塔的位移和应变值与理论计算值吻合程度较高,铁塔在试验超载120%时发生破坏,铁塔设计符合预期目标,充分说明了铁塔设计的合理性,为其他类似工程设计提供科学依据和参考。     

微地形影响下铁塔设计优化

福建省山地地貌复杂多样,山地环境下微地形对输电铁塔设计有着显著影响。结合福厦特高压线路工程,辨识微地形塔位,采用CFD仿真分析求解微地形作用下的设计风速,对比分析微地形对铁塔受力及塔重影响,提出铁塔设计优化方案。     

大跨越输电塔—线体系脱冰振动模型试验

输电线路脱冰振动响应给电网的正常运行带来重大的安全隐患。为精确分析大跨越输电塔—线体系中导地线脱冰对铁塔造成的动力冲击响应,以晋东南—南阳—荆门1 000 kV特高压输变电工程中的黄河大跨越段为原型,对覆冰条件下五塔四档线塔—线体系模型的脱冰冲击响应进行了模拟试验,通过对比分析塔—线体系在不同脱冰工况下杆塔的动力响应,获得输电杆塔的最不利脱冰工况,找出了输电塔在脱冰冲击作用下的最不利位置。利用ANSYS软件建立与试验模型相应的输电塔线体系模型,采用完全法瞬时动力分析模拟导、地线脱冰,提取各个测点应变,所得结果与试验结果吻合。     

高寒地域静冰压力对输电塔影响的数值分析

以大庆地区输电线路铁塔入冬后底部结冰致使输电塔遭到破坏为例,建立冰层—输电塔腿模型,并运用有限元分析软件ANSYS分析水结冰产生静冰压力对输电塔的影响。模拟结果表明,冰层因温度升高而膨胀从而产生静冰压力,冰层在冻结过程中对置于其中的输电塔产生横向剪切作用,致使塔材产生弯曲,从而改变了输电铁塔塔材原有的传力方式,塔腿部分在铁塔自重、风荷载与静冰压力组合作用下发生破坏和变形,严重时可导致输电塔倒塔,从而影响供电可靠性。     

广东沿海输电线路台风倒塔事故的分析探讨

以"彩虹"台风线路倒塔事故为背景,探讨输电线路事故复核标准及计算方法,对发生受损的220 kV输电线路进行台风风速工况下的铁塔受力计算,分析导致架空输电线路在台风吹袭时发生倒塔事故的要因,给出相关结论及建议。     

抗冰过载保护金具对输电线路的影响分析

针对抗冰过载保护金具生效后对输电线路的影响,以SZ1双回直线塔为例,建立三塔四线的有限元模型。采用非线性有限元找形方法找形,分析塔线体系在均匀覆冰、不均匀覆冰下铁塔的极限承载力,确定塔线分离控制荷载。结果表明,抗冰过载保护金具生效时导线脱落引起的冲击力,可使相邻杆塔和本塔预安装的抗冰过载保护金具生效,使导线脱落完成卸载,起到了保护铁塔的作用。     

500 kV输电钢管塔的风雨激励分析

利用ANSYS软件建立了500 kV狮洋至五邑送电线路DZV674直线塔的有限元模型,研究了其动力特性,获得了前10阶自振频率,基于Kaimal脉动风速谱及线性自回归滤波器法（AR）模拟脉动风速时程原理,利用Matlab软件得到模拟脉动风速谱,在此基础上完成对雨荷载的模拟。并采用时程分析法分析了风单独作用与风雨共同作用下的动力响应,计算了输电塔的位移、轴力和弯矩。结果表明,在对输电塔的风雨激励分析中风荷载为主要设计荷载,但雨荷载对其影响也不可忽略。     

塔线体系在覆冰荷载作用下的力学性能研究

以500kV典型设计中的5B-ZB1直线酒杯塔为原型,采用空间桁梁混合结构来分析输电塔和索结构,并基于有限元方法分析导地线,构建了输电塔及塔线体系模型,通过逐级增加覆冰厚度的方法进行静力计算,分析了输电塔和塔线体系在覆冰荷载、风荷载、自重荷载及导线张力共同作用下的力学性能,对比分析了计算结果。结果表明,在覆冰荷载作用下杆塔的主要破坏是达到钢材的屈服强度而发生失稳破坏,输电单塔比塔线体系更偏于安全,而塔线体系更符合实际情况。     

碳纤维复合芯导线输电塔体系地震响应

基于碳纤维复合芯导线所具有的优点,运用数值模拟方法建立了碳纤维复合芯导线和传统钢芯铝绞线输电塔体系三维有限元模型,采用时程分析法,考虑了导(地)线的几何非线性,研究了一致激励和非一致激励地震作用下导(地)线输电塔体系的地震响应,得到了两种塔—线体系的塔顶位移和加速度、塔腿应力、导线中点最大位移和加速度、导线轴力的时程曲线。结果表明,碳纤维复合芯导线—输电塔体系与钢芯铝绞线—输电塔体系相比,塔顶最大位移、塔腿应力、导线中点最大位移和加速度均较小,一致激励地震作用与非一致激励地震作用的地震响应相差较大,非一致激励地震作用下比一致激励地震作用下的导线中点和挂点轴力大。     

风荷载作用下螺孔间隙对输电塔变形的影响

为探讨输电塔中螺孔间隙对结构变形的影响程度,以ZMP2-60直线猫头塔为例,采用有限元分析软件ANSYS建立了不考虑和考虑螺孔间隙的输电塔模型,通过分析输电塔在风荷载作用下的位移发现,0°风向时螺孔间隙对ZMP2-60输电塔的变形影响最大。     

大跨越输电塔线体系覆冰断线数值模拟

为模拟大跨越输电塔—线体系覆冰断线,以1 000kV晋东南—南阳—荆门特高压输电线路工程黄河大跨越处一个耐张段(五塔四线)为例,利用ANSYS软件对该工程建立有限元模型,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA模拟分析了塔—线体系在无覆冰、10mm覆冰两种断线工况下的冲击过程,提取出输电塔相应位置处的轴力及位移响应。结果表明,覆冰断线产生的冲击作用对输电塔横担端、地线支架、曲臂等位置的影响较大,并计算了在导线覆冰断线情况下上述位置的冲击系数。     

中重冰区1YD-JC4耐张塔屈曲分析

针对真塔试验费用高昂、试验前须仿真的问题,基于有限元分析软件SAP2000建立了110kV等级中重冰区1YD-JC4耐张塔空间三维模型,对模型进行了线性屈曲分析和非线性屈曲分析,计算了模型在各个工况下的屈曲因子和最大荷载。结果表明,1YD-JC4耐张塔符合设计要求,可为后续杆塔试验模拟仿真、杆塔改型等提供依据。     

覆冰导线舞动作用下杆塔结构破坏过程数值模拟

为考察输电杆塔在覆冰舞动工况条件下破坏过程及倒塌机理,以110 kV肖湖432线输电杆塔为例,基于有限元软件MIDAS建立杆塔结构模型,利用Matlab模拟出导线覆冰舞动荷载波形,在MIDAS中建立时程荷载函数,对杆塔结构施加导线舞动荷载进行动力时程分析,并对杆塔结构的破坏机理、破坏形态及塔材变形的发展情况进行了模拟分析。结果表明,杆塔的破坏是由于部分交叉斜撑发生较大变形,使主材侧向约束显著弱化,随着时间的推移在杆塔的薄弱位置发生破坏,并最终导致倒塔;数值模拟结果与杆塔结构实际的破坏形式相符,验证了该方法的正确性。