跨越高速铁路输电杆塔可靠度分析

研究了跨越高速铁路输电杆塔可靠度水平,对跨越高铁电力线路安全可靠性进行评价。根据实际工程,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了包含两基直线塔、两基耐张塔与三跨输电线的输电塔-线体系三维有限元模型。采用改进的一次二阶矩法(JC法)计算输电杆塔单根杆件可靠指标,利用窄界限法对杆塔体系可靠指标进行分析。综合考虑了0°,45°,60°以及90°风等荷载与覆冰荷载共同作用的影响,基于MATLAB软件编制的计算程序,分别计算了各工况下杆塔的可靠指标。研究结果表明:在设计风速下,考虑覆冰荷载时,呼高48,51 m的杆塔中可靠度水平最低的杆件均位于塔的横担处;呼高48,51 m的输电杆塔的整体可靠指标分别为3. 518与3. 590,稍低于跨越高铁线路输电线路杆塔目标可靠指标3. 7的要求。     

同塔多回输电线路杆塔可靠指标及失效概率分析

输电线路杆塔结构可靠指标及失效概率的分析研究,目前已经广泛应用于实际工程当中,本文着重研究了500kV同塔四回输电线路杆塔的可靠指标及失效概率。对于风荷载占控制因素的杆塔结构,本文研究了可靠指标计算参数组合对于杆塔失效概率的影响,同时计算了500kV同塔四回典型杆塔的可靠指标及失效概率,提出基于输电杆塔可靠度理论的杆塔风险规避的建议。     

输电线路杆塔结构及基础系统可靠度的优化分配

输电线路结构系统可靠度在各子系统之间的合理分配,是输电线路结构系统可靠度研究的热点问题之一.根据某±800kV同塔双回路输电线路的工程实例,在对输电线路杆塔结构及基础可靠度进行计算分析的基础上,建立了输电线路杆塔结构、基础的成本与相应结构可靠度之间的函数关系;基于经济指标的约束条件,对输电线路杆塔结构及基础系统可靠度的优化分配进行了计算分析.结果表明,该工程在满足成本的约束条件下,杆塔结构和基础分配的可靠度可分别达到3.7和4.2以上,输电线路杆塔结构及基础系统可靠度可达到3.7以上,满足现行规范《工程结构可靠性设计统一标准》(GB 50153-2008)规定的目标可靠度的要求.     

大跨越输电塔群桩基础有限元分析

输电塔-线体系是重要的生命线工程,桩基础作为输电线路工程主要的基础形式,确保其设计合理、可靠对保证输电塔-线体系安全、稳定的运行具有重要意义。本文以某跨越黄河大跨越线路为背景,运用SAP2000有限元软件建立了三维有限元模型。研究了不同风荷载工况下群桩基础反应以及连梁对群桩基础工作性能的影响,得到了最不利荷载的方向,确定了风荷载和动水荷载的最不利组合工况。研究结果可以为该实际工程中群桩基础的设计和优化提供参考。     

中欧输电线路设计规范气象条件对比研究

输电线路杆塔对气象条件十分敏感,很多情况下风荷载和冰荷载是设计的主要控制荷载。随着"一带一路"倡议带来的海外工程的增多,准确把握欧洲规范关于气象条件的取值是杆塔设计的关键一步。对欧洲常用的输电线路设计规范BS EN 50341,IEC 60826进行研究,并与我国的输电线路设计规范GB 50545进行对比,揭示了欧洲规范气象条件取值的特点,结果可作为输电线路杆塔设计的参考。     

输电杆塔连接节点螺栓应力研究

研究了输电杆塔连接节点的螺栓强度问题。首先基于非线性有限元理论建立了输电塔线体系的力学模型和强风荷载作用下的运动方程;随后采用多节点实体单元建立了输电杆塔节点承载力的精细化有限元分析模型。在此基础上,建立了节点螺栓的预紧力计算方法和强度分析方法。以南方某输电线路为实际工程背景,研究强风作用下输电杆塔节点螺栓的服役强度,对比分析杆塔节点不同构件的应力状况。通过参数研究考察预紧力、摩擦系数以及螺栓直径等不同参数对其应力的影响特点。研究表明:强风荷载作用下节点螺栓承受很大应力,部分螺栓已经进入塑性阶段。螺栓预紧力和直径对其应力有很大的影响,而摩擦系数的影响则相对较小。     

特高压输电线路重冰区荷载及荷载组合研究

分析研究了±800 k V线路输电杆塔的荷载作用特点,总结了特高压输电铁塔的荷载计算方法和荷载组合。在保证输电线路工程安全运行的前提下,经济合理的解决了重冰线路设计难题。     

强风沙区输电线路设计规范编制研究

随着我国经济和科技的发展,用电量不断攀升,高压输电线路需求越来越大。西部地区输电线路常处于风沙环境中,准确地定义输电线路所受的风荷载是输电线路设计的关键。本文首先对各国规范中对输电线路风荷载的风速基本参数进行了对比分析,接着研究了各国规范中输电杆塔的风荷载计算公式,最后讨论了风沙环境下输电线路的抗风沙设计。分析结果表明,亟需对风沙区风荷载、线路磨损等相关技术内容进行研究,并制定风沙环境下输电线路结构设计技术规范。     

红砂岩地基杆塔基础抗拔承载特性分析

选取军塘—西二110 k V输电线路工程红砂岩层G24杆塔桩基础为研究对象,基于弹塑性理论,并采用有限差分方法,数值模拟了杆塔桩基础在上拔荷载作用下地基岩土体变形破坏过程,获得杆塔桩基础地基土体在上拔荷载作用下的变形破坏模式,为红砂岩地区输电线路杆塔基础设计提供参考。     

高铁跨越架结构分析关键问题研究

高铁跨越架是一种能迅速搭建的跨越高速铁路的金属支架体。目前,高速铁路跨越施工尚无国家或行业规范,设计时无标准可遵循。以某高铁跨越架结构为背景,对跨越架结构设计中存在的若干关键问题进行深入研究。讨论了高铁跨越架分析中风荷载计算方法,给出了断线荷载模拟建议,并对现有跨越架的整体稳定分析方法进行研究,提出一种简便的计算方法。研究内容可为送电线路安全、高效地跨越高速铁路提供技术保证。     

输电线路杆塔结构优化设计的探讨

近年来,随着我国电网建设的不断发展,输电线路杆塔也有了明显的加强。输电线路杆塔的结构在架空高压的输电线路中占着重要地位,输电线路杆塔结构优化的设计能提高整个输电线路建设的水平。     

大跨越杆塔埃菲尔效应分析

风荷载在空间中包含3个分量,在不同的高度处,风速存在不确定性。分别采用内力比法、折减系数法和剪力比方法对某大跨越杆塔进行埃菲尔效应分析,研究风荷载的不均性对杆塔斜材内力的影响。研究结果表明:大跨越杆塔下部塔身斜材存在埃菲尔效应,采用剪力比法时,埃菲尔效应更为明显。进行大跨越杆塔设计时,建议采用剪力比法进行设计。     

谈铁塔荷载组合

介绍了作用在输电线路杆塔上的荷载的类型,着重对风速取值、杆塔荷载、杆塔角度风分配进行了计算分析,并对直线塔与转角塔的荷载组合工况进行了阐述,以供参考。     

基于修正的广义风荷载谱的输电塔架风振系数计算方法

本文分析并指出了《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)中关于计算输电塔风振系数条文中存在的问题,引进了基于输电塔气弹模型风洞试验数据得到的输电塔顺风向1阶广义风荷载谱模型,并对其进行了地貌和振型修正。详细推导了基于修正的输电塔1阶广义风荷载谱计算其风振系数的方法,采用该方法计算了某大跨越输电塔的风振系数,并且与基于准定常理论采用Daven-port谱和规范方法计算得到的风振系数进行比较,所得结论具有重要的参考价值,可以直接为输电线路工程设计提供借鉴。     

对输电线路杆塔接地存在的问题及改造技术的分析

本研究以输电线路杆塔工程和维护为中心,以技术为分析的主要途径,对存在的输电线路杆塔接地的相关问题进行了研讨,提供了提高输电线路杆塔接地质量,提升输电线路杆塔接地技术运用水平,控制输电线路杆塔接地电阻,实现输电线路杆塔运行安全的技术要点。     

绝缘子串非线性风偏可靠度研究

针对绝缘子串非线性风偏可靠度问题,以500kV的3跨线路为研究对象建立了有限元模型,将其动态风偏响应结果与现行规范《110kV～750kV架空输电线路设计规范》(GB 50545—2010)中的刚性直棒法计算结果进行对比。根据设计随机变量的统计参数和风偏功能函数,运用蒙特卡洛(MC)方法和一次二阶矩方法计算了绝缘子串风偏可靠度指标并分析其影响因素。结果表明:按照一次二阶矩方法和MC方法计算的绝缘子串风偏可靠度指标结果一致。对于给定的杆塔,功能函数的线性化会在一定程度上高估绝缘子串风偏可靠度指标,但随着风速均值的增大,影响程度减弱。按照GB 50545设计的杆塔,其绝缘子串风偏可靠度指标会随着设计风速均值的增大而降低;按照现行规范对杆塔设计时,采用外径较大或者自重较小的导线(新型碳钎维导线),可能会出现其绝缘子串风偏可靠度指标低于目标可靠度指标的情况。     

地震影响分别按外荷载和谱响应处理下的高压输电杆塔分析

本文介绍了在地震作用下高压输电杆塔的分析,主要介绍了地震作用分别按外荷载和谱响应处理的方法,按外荷载处理时地震作用和风荷载的组合作为外荷载平均地施加在高压输电杆塔的节点上,然后用自动计算机辅助设计软件AUTO CAD和大型有限元分析软件ANSYS建立高压输电杆塔模型进行模拟,最后得到变形分布云图和应力分布云图。按谱响应处理时首先通过地震影响系数曲线计算出地震谱数值,然后用大型有限元软件ANSYS建立高压输电杆塔模型进行地震谱响应分析,最后得到频率、地震谱响应曲线。     

送电线路杆塔结构可靠度影响参数及规律研究

特高压送电线路在世界范围内目前处于应用探索阶段,其杆塔结构设计尚未出台相关规范。基于杆塔结构的设计基本表达式和功能函数,对影响杆塔结构可靠度的设计参数进行了分析;采用一次二阶矩方法(JC法)评定了现行相关杆塔结构设计规程的可靠度;依托某实际典型特高压送电线路设计资料,分析了结构重要性系数和设计风速取值等参数对特高压杆塔结构可靠度的影响规律,指出了按现行规程设计的不同风速地区杆塔结构可靠度的不均衡性等问题。分析结果可供特高压送电线路杆塔结构设计规范制定参考。     

考虑接地极时变电阻特性的输电线路雷击暂态响应研究

杆塔接地极的准确建模对研究输电线路的雷击暂态响应是至关重要的。为此,本研究提出一种考虑接地极时变电阻特性的输电线路模型。首先采用有限元法(FEM)求解了输电线路雷击下杆塔接地极的接地电阻,基于PSO法,推导了杆塔接地极时变电阻的迭代公式,利用ATP-EMTP中MODEL模块搭建时变电阻Rg(t),然后建立考虑接地极时变电阻特性的输电线路模型,随后分析了基于时变电阻和定值电阻的输电线路模型雷击暂态响应。结果表明：相较于定值电阻的输电线路模型,时变电阻模型对输电线路雷击暂态响应有较大影响。由于时变电阻Rg(t)考虑了雷电流地中散流和土壤电离过程,其反应的结果更加可靠,在一定程度上提高了输电线路雷击暂态响应仿真的精准度。     

超高压输电杆塔结构体系可靠性研究

应用载荷增量最小准则法识别超高压输电杆塔结构体系的主要失效模式,同时结合blatlab优化工具箱。编制可靠度计算程序,工程算例计算结果表明现行超高压输电杆塔结构体系可靠度指标偏低,应适当提高。