冷弯矩形钢管冷成型对节点性能的影响

冷弯矩形钢管在冷成型过程中提高了材料的屈服点和抗拉强度同时降低了延性.利用分析软件ANSYS,对冷弯矩形钢管柱与H型钢梁连接节点和焊接箱形钢管柱与H型钢梁连接节点的屈服荷载、极限荷载及位移延性进行对比分析,探讨冷弯矩形钢管的冷成型过程对节点性能的影响.     

钢管塔锻造法兰受压性能试验研究

对4组12个足尺不等管径对接法兰进行了轴心受压及偏心受压试验,研究了不等管径对接法兰在不同强度级差加载时的受力性能。结果表明,每组3个试件的受力机理和破坏特征基本一致,大小管径对接法兰的变形主要集中在小管径一侧。试验中未发生法兰和对接焊缝的破坏,法兰及焊缝的承载力满足设计要求。试件由于靠近刚性法兰加劲肋处钢管鼓曲而破坏,其极限承载力超过承载力设计值的35%～54%。偏心受力会一定程度地降低试件的承载能力,但影响较小,基本在10%以内。对试验试件进行了非线性有限元分析,明确了法兰的破坏机理,了解了法兰的极限承载力。结果表明:受压状态下,对于不等管径法兰连接,带颈锻造法兰由受压为主逐渐转变为受弯为主,导致法兰颈部变坡提前进入屈服,降低了试件的承载力。     

超／特高压交流同塔多回输电线路覆冰不平衡张力分析

根据超／特高压交流同塔多回输电线路的导地线型号及绝缘子串参数建立线-串有限元模型,分析了不均匀覆冰随耐张段档数的变化规律,不同挂点高差模式对不均匀覆冰不平衡张力的影响,给出了不均匀覆冰不平张力的分析计算方法。对超／特高压交流同塔多回输电线路导地线挂点不均匀覆冰不平衡张力随覆冰率的变化规律进行分析,给出了定量的计算结果。在此基础上,建立塔-线-串耦合的三维有限元模型,考虑铁塔变形对不均匀覆冰不平衡张力的分析,将计算结果与线-串有限元计算结果进行对比分析。根据有限元分析给出超／特高压交流同塔多回直线塔,导、地线不均匀覆冰不平衡张力百分比取值,一般情况下导线取为10％、地线取为20％,如果从经济性考虑,对同塔不同电压等级可以取不同的不平衡张力百分比,1000kV导线取7％,500kV导线取10％,地线取20％。     

输电铁塔十字组合双角钢构件稳定性规范对比

以输电铁塔十字组合双角钢构件为研究对象,对美国《输电铁塔设计导则》(ASCE 10)、英国《铁塔设计规范》(BS 8100)、欧洲《45kV以上交流架空输电线路设计规范》(EN 50431)中关于十字组合双角钢轴心受压构件稳定承载力计算方法进行了介绍,并与我国《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154)及《钢结构设计规范》(GB 50017)进行对比分析。结果表明:对于十字组合双角钢构件稳定性,GB 50017和ASCE 10同时考虑扭转屈曲和弯曲屈曲,DL/T 5154,EN 50431,BS 8100仅考虑弯曲屈曲;对于十字组合双角钢构件弯曲长细比,DL/T5154按实腹式构件计算两个轴的弯曲长细比,BS 8100和EN 50431对于虚轴采用换算长细比进行计算;对于输电铁塔十字组合双角钢构件的轴压稳定抗力,BS 8100和EN 50431计算结果接近,且大于DL/T 5154计算结果,ASCE10计算结果大于GB 50017。     

国产701铝合金L形轴压构件承载性能研究

国产701铝合金是一种新型铝合金材料,相较于传统的6061-T6铝合金,其强度更高,也具有较好的延性,在塔架中有着广泛的应用前景.首先完成了24根国产701铝合金L形截面轴压构件承载力试验,得到了构件的极限承载力和破坏模式.随后建立了数值分析模型,并通过试验验证了数值模型的正确性.基于所建立的数值模型,完成了大量数值分析,并得到了长细比、截面规格、初始弯曲等因素对构件承载力的影响规律.最后,将试验实测稳定系数和现有规范公式计算得到的稳定系数进行比较,对比结果表明,国产701铝合金L形轴压构件的整体稳定承载力可以采用我国《铝合金结构设计规范》(GB 50429-2007)中的公式进行计算.     

特高压输电线路铁塔埃菲尔效应分析

对输电铁塔埃菲尔效应原理进行了分析,提出了输电铁塔尤其是多回路输电铁塔考虑埃菲尔效应的必要性.对国内外塔桅结构埃菲尔效应计算方法进行了对比分析,提出了各种计算方法对输电铁塔的适用性及优缺点,在此基础上建议了输电铁塔埃菲尔效应分析方法.以超特高压交直流同塔多回输电线路5种塔型为例,对其埃菲尔效应进行了计算,分析了考虑埃菲尔效应后每种塔型杆件的受力状态、塔身主材交角对埃菲尔效应的影响、斜材最小承载力要求等.分析表明:采用折减系数法考虑铁塔埃菲尔效应,简单合理,便于工程应用;不仅铁塔斜材受埃菲尔效应影响,横隔材也受埃菲尔效应影响,而且影响程度较大;采用斜材设计内力不小于主材内力3%的斜材最小承载力要求来满足铁塔埃菲尔效应,对特高压输电铁塔尤其超特高压交流同塔多回路输电铁塔而言,可能偏于于不安全.     

2008年输电线路冰灾倒塔原因分析

文章通过对酒杯、鼓型和干字三类典型塔型在不同覆冰厚度及工况组合受力下的计算,深入地分析了2008年输电线路铁塔遭受冰灾以致倒塌的原因,分析计算结果与铁塔现场的实际破坏情况一致,总结出铁塔覆冰倒塌破坏的最主要原因在于导线覆冰过载及产生过大的纵向不平衡张力,最后提出了提高线路抗覆冰能力的建议及措施。     

输电铁塔十字组合角钢主材与斜材连接方法试验研究

通过输电铁塔的塔架试验,对十字组合角钢主材与塔身正侧面斜材的两种连接形式进行了试验研究,对组合角钢主材应变进行测量,在此基础上对十字组合角钢轴力、稳定承载力及主材受力不均匀性进行了分析,结果表明:在相同的外荷载作用下,传统连接形式的塔架加载至设计荷载110%时,主材发生失稳破坏,新型连接形式的塔架加载至设计荷载的115%时,主材发生失稳破坏;新型连接形式的十字组合角钢两肢的受力均匀性优于传统连接形式的十字组合角钢;考虑填板布置形式的十字组合角钢稳定承载力计算方法与试验结果吻合较好,计算方法合理。     

耐候冷弯型钢在220 kV 输电线路中的应用

将耐候钢冷弯成角钢加工制造输电铁塔,可以大幅减少传统的热镀锌防腐对环境的污染,具有良好的经济和社会效益。以厦门220 kV 梧侣-内官输电线路工程为依托,在国内首次开展耐候冷弯角钢输电铁塔的试点应用工作。根据设计及气候条件,研究、选用Q450 NQR1 高强度耐候钢,设计、加工耐候冷弯角钢铁塔,并进行真型试验测试,结果表明铁塔设计满足设计要求。目前,耐候冷弯输电铁塔已在输电线路中成功建设投运,为下一步的推广应用奠定了基础。     

输电线路十字组合角钢主材拼接性能分析

输电线路中,十字组合角钢塔主材的传统单角钢拼接方式存在内外角钢受力不均匀,导致实际承载力与理论设计值偏差较大等缺陷,为此提出采用双角钢拼接方式来改善十字组合角钢塔的受力性能。就十字组合角钢主材的2种拼接方式进行受力分析,通过有限元仿真分析,比较2种不同拼接方式主材构件位移的协调性、受力的均匀性、主材最大应力控制截面的应力状态。经计算分析指出双角钢拼接方式位移协调性好,受力性能优于单角钢拼接方式,非等高接腿表现尤为明显,其最大应力控制截面上2种拼接方式主材的最大应力分别相差4.7%和13.7%。