特高压主变压器套管抗震试验研究综述

作为生命线工程的重要组成部分,变电站若在地震中遭到损坏,将带来难以估量的直接和间接损失。较之常规电压等级设备,特高压电气设备结构高、质量大,地震易损性更高,其一旦在地震中损坏,将造成更严重的损失。为充分考核特高压主变压器套管抗震能力,本研究针对5支国内特高压工程常规主变压器套管进行地震模拟振动台试验研究,采用输入白噪声随机波和人工拟合时程波的方式分别研究各套管动力特性及抗震性能。试验结果表明,特高压主变压器套管根部应力基本满足设计基本地震加速度0.3 g的抗震考核。安装法兰及构件连接位置是套管地震易损性较高的部位,需在设计中加以强化。     

±800 kV换流站复合绝缘子互连回路地震响应分析

复合电气设备的力学性能优于陶瓷电气设备,在变电站、换流站具有广阔的应用前景。为研究±800 kV复合绝缘子设备的地震响应,进一步发挥其抗震潜能,提高设备的抗震水平,以±800 kV换流站复合材料支柱绝缘子连接回路为研究对象,运用结构动力学理论分析手段,通过建立两自由度互连电气设备理论模型和动力学方程,研究地震作用下复合材料电气设备间的地震反应规律,分析连接导线刚度和设备刚度对互连设备抗震性能的影响。结果表明：随着连接导线刚度的增大,高频设备的位移变化幅度略大于低频设备,导线刚度越大,两设备之间的地震反应差别越大;在电气功能允许的前提下,适当增加导线的冗余度有利于提高设备的抗震性能。互连回路中一个设备刚度增大后,将引起刚度不变的设备的地震响应增大,回路抗震设计时尽可能使频率接近的两设备互连,降低设备间的地震耦合效应。研究提出了针对复合材料电气设备连接回路抗震设计时设备间频率匹配及导线设计原则,可为设备的抗震设计提供参考。     

华北地区输电线路岩石锚杆基础试验研究

在华北地区输电线路建设中最典型的岩石条件下 ,对单锚式和直锚式岩石锚杆基础进行试验 ,分析不同风化强度条件下岩石锚杆基础的破坏形态、锚杆与岩石地基的粘结力的增长过程和方式、影响岩石锚杆基础承载力的各种主要因素 ,并提出相应的建议 ,为华北地区输电线路岩石锚杆基础的应用提供依据。     

填海地区淤泥定向流动对单桩的影响

基于弹性地基梁理论和有效的数学处理方法,采用理论与实例分析相结合的研究手段,建立了单桩在水平附加压力作用下的挠度微分方程,从而得到单桩挠度.并利用实测桩身水平挠度,分析了由于淤泥的定向流动对桩身附加水平压力的影响.     

国内外输电线路元件的安全度设置

对比了国内外导线、地线、绝缘子、金具的设计原则及设计安全系数,引入了安全度的概念,并推导出安全度计算公式,计算了上述元件的荷载效应比值,结合国内外标准的荷载比值,计算得到各标准导线、地线、绝缘子、金具的安全度,结果表明:对于上述元件,我国标准的设计安全度要高于国外标准,文中所用方法可为研究我国输电线路元件的安全设置水平提供参考。     

青藏直流输电工程粗粒冻土地基温度监测与分析

为分析青藏直流输电线路工程冻土地基的冻结情况及其对基础安全稳定性的影响,在青藏高原五道梁地区对装配式原型基础冻土地基进行1个冻融过程的地温监测,结合该地区气温资料,分析粗粒冻土地温随时间变化特点和沿深度分布情况。监测结果显示：地温呈周期性波动,振幅随深度增加而减小,原状和回填冻土地基上部均存在冻融状态交替的冻融活动层;监测期内基础底部冻土处于冻结状态,基础安全稳定;原状和回填冻土最大融化深度分别为3.0和3.2 m,通过建立地温估算公式,并利用地温变化幅值、均值等结果,得到原状多年冻土上限为3.1 m,与工程勘测和监测结果一致;建立冬季时高孔隙率回填冻土地基传热方程,分析地基传热性能和与孔隙率直接相关的地基中空气自然对流速度对地基回冻的影响。研究表明：冻土回填扰动加剧地温波动的振幅和增大冻土融化深度,但影响程度和范围有限;输电线路冻土装配式基础冬季施工,在冻融活动层深度内保持地基适当孔隙率,既可在冬季加速地基回冻,又可利用土体自然固结和融沉,提高压实度,从而在暖季减弱热量向地基深部扩散,有利于地基保持冻结。     

特高压直流输电线路岩石锚杆群锚基础试验

针对山区特高压直流输电线路荷载大、杆塔基础全方位铁塔长短腿和高低主柱基础配合方案的工程实际需求,提出了一种新型的山区特高压直流输电线路承台嵌岩式岩石锚杆群锚基础型式,并在现场完成了不同锚杆埋深和承台嵌岩深度的3个2×2承台式群锚基础的抗拔试验、3个3×3承台式（8根锚杆布置）群锚基础的上拔与水平力组合荷载工况试验。试验结果表明：水平力明显降低了承台嵌岩式岩石锚杆群锚基础的抗拔承载性能,适当增加锚杆长度及承台嵌岩深度可有效提高承台嵌岩式岩石锚杆群锚基础的抗拔承载性能。     

风积沙地基工程性质及其输电线路基础抗拔设计

沙漠风积沙地基工程性质及其输电线路杆塔基础抗拔设计是当前我国电网建设中的关键研究课题之一。通过对我国不同沙漠风积沙地基的物理力学性质的试验及其研究成果的统计,分析了我国沙漠地区风积沙地基的颗粒级配组成及其分类,给出了其含水性、容重、孔隙性、相对密度、内摩擦角等典型物理力学特性参数的平均值。基于我国沙漠风积沙地基的工程特性,介绍了沙漠风积沙地基输电线路杆塔基础抗拔稳定性“土重法”设计方法及其正确性。研究并分析了宁夏毛乌素沙漠4 个斜柱扩展基础上拔水平力组合荷载试验、新疆塔克拉玛干沙漠4 个装配式基础上拔水平力组合荷载试验、内蒙库布齐沙漠1 个直柱扩展基础和2 个混凝土拉线盘基础抗拔试验成果,得到了我国典型沙漠风积沙地基极限上拔角标准值为16.9°;在考虑地基抗拔承载力分项系数为1.65 的基础 上,得到风积沙地基上拔角设计值为10.3°。由于该上拔角设计值综合考虑了风积沙地基的区域特征、基础类型、基础几何尺寸、基础荷载工况等不同影响因素,可作为我国沙漠地区输电线路基础设计的依据。     

750kV同塔双回紧凑型输电线路杆塔基础的选型研究

基于西北地区典型的地质地貌特征,结合750 kV同塔双回紧凑型输电线路杆塔基础大荷载的要求,对杆塔基础开展选型方案与设计优化等方面的研究,有针对性地提出了适用的杆塔基础类型。由于戈壁地层胶结和压实作用,基坑开挖时能自立成型,满足掏挖的施工要求;根据现场真型试验,得到了经验计算公式,并给出相应的计算参数取值;对其经济环保性进行了分析比较。研究成果表明,全掏挖基础可在西北地区750 kV同塔双回紧凑型输电线路杆塔基础中推广应用。     

输电线路斜坡地形原状土基础抗拔计算理论研究

斜坡地形原状土基础抗拔稳定计算是输电线路工程设计面临的一个重要研究课题。根据杆塔基础所处的位置不同,山区斜坡地形输电线路基础分为斜坡基础和临坡基础2类。基于平地条件原状土基础抗拔承载力理论,推导出斜坡基础有效抗拔深度及抗拔承载力的计算方法,提出临坡基础抗拔土体破坏模式及其判定准则。研究成果为输电线路斜坡地形原状土基础抗拔承载力计算提供了一种理论方法。