Q420大规格角钢在±800 kV特高压杆塔中的应用

大规格角钢肢宽与肢厚均较大,截面面积比常规输电铁塔角钢大得多,可大幅提高单构件承截力.分析认为单肢大规格角钢替代双拼组合角钢足可行的;以±800 kV特高压直流锦屏-苏南输电线路中JC1转角塔为分析对象,在相同的荷载条件下,主材分别采用Q420大规格角钢、双拼组合角钢进行设计、加工与真型试验,对主材采用Q420双拼组合角钢与Q420大规格角钢塔进行了经济性分析.结果表明:主材采用Q420大规格角钢的JC1塔比主材采用Q420双拼组合角钢JC1塔承载力要高,塔重减轻约5%,每基铁塔综合造价节省约7.4%.     

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%。     

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%。     

大规格高强度角钢构件轴压承载力计算方法研究

大规格高强度角钢构件是指肢宽不小于220 mm、肢厚不小于20 mm,材质为Q420及以上的角钢构件,其在输电线路工程中已开始应用,但对于大角钢构件轴压承载力计算方法尚缺乏深入研究。针对输电线路工程常用的大角钢构件展开试验研究。根据试验结果,提出大角钢构件轴压承载力计算方法,并与国外主要规范计算结果进行比较,结果表明:该计算方法具有较好的可靠性。针对某输电塔,分别按照b类截面、推荐计算方法进行设计,采用推荐计算方法设计时,输电塔重可降低1.8%,具有较好的经济效益。     

±800 kV云广直流线路铁塔应用高强度钢的探讨

介绍了±800 kV特高压直流输电线路铁塔的特点,分析了Q420高强等边角钢在铁塔上适用的构件范围.通过对云广特高压直流输电线路直线塔和转角塔的理论计算和经济比较,得出采用高强钢可以有效地降低工程造价的结论.最后提出了采用高强钢作为特高压直流输电线路铁塔主材在技术上要注意的事项.     

±800kV同塔双回输电线路十字组合角钢塔承载力真型试验

SJ30102十字组合角钢塔是我国第1基±800kV直流特高压双回路真型试验塔,塔总高75.5 m,塔重176.8 t。SJ30102试验塔顺利通过了大风、安装、覆冰、断线等7个工况的荷载试验,45°大风超载工况下,加载至设计荷载的134%时,十字组合角钢受压失稳破坏。试验结果表明:主材轴力计算值与试验结果相吻合,计算模型合理;考虑填板布置形式的十字组合角钢稳定承载力计算值与稳定应力实测值吻合较好,计算方法合理准确,DL/T 5154—2012关于十字组合角钢稳定计算方法过于保守;一字型填板布置形式,能够减轻塔重约3%,填板及螺栓计算方法安全可靠;十字组合角钢主材与斜材的新型连接形式,能够提高2个分肢角钢的协同工作性能,受力均匀性较好。     

低温区输电铁塔用Q420高强角钢试验研究

由于钢材的低温冷脆效应,输电铁塔在低温环境下可能发生低应力脆性断裂事故,危及电力系统的安全稳定运行.在对比国内外输电铁塔常用结构钢及其低温性能的基础上,选取4种规格的Q420B级角钢和4种规格的Q420C级角钢,通过开展夏比冲击试验,得到每种规格角钢的韧脆转变温度,研究低温地区输电铁塔用角钢的低温韧性和断口形貌,得出低温区角钢塔的加工要求和工程应用原则,为低温区输电铁塔的设计和电网安全稳定运行提供技术支撑.     

±800 kV同塔双回输电线路十字组合角钢塔承载力真型试验

SJ30102十字组合角钢塔是我国第1基±800 kV直流特高压双回路真型试验塔,塔总高75.5 m,塔重176.8 t。SJ30102试验塔顺利通过了大风、安装、覆冰、断线等7个工况的荷载试验,45°大风超载工况下,加载至设计荷载的134%时,十字组合角钢受压失稳破坏。试验结果表明：主材轴力计算值与试验结果相吻合,计算模型合理;考虑填板布置形式的十字组合角钢稳定承载力计算值与稳定应力实测值吻合较好,计算方法合理准确,DL/T 5154—2012关于十字组合角钢稳定计算方法过于保守;一字型填板布置形式,能够减轻塔重约3%,填板及螺栓计算方法安全可靠;十字组合角钢主材与斜材的新型连接形式,能够提高2个分肢角钢的协同工作性能,受力均匀性较好。     

国内首基双回路垂直排列紧凑型直线塔真型试验完成

2012年10月25日,国内首基500kV双回路垂直排列紧凑型直线塔5SCZ1真型试验在中国电科院良乡杆塔试验基地顺利完成。该塔采用6×JL/G1A-300/40导线、JLB40-150地线,全高66.75m,总重72t,主材采用Q420B大规格角钢,试验从断线、安装、大风、覆冰和不均匀冰等荷载组合中     

特高压交流J1转角塔设计及真型试验

针对我国1 000 kV 级特高压输电线路进行了J1 转角塔设计及真型试验。J1 转角塔塔型采用干字型,呼称高45 m,铁塔全高74 m,采用全方位长短腿,长短腿高差9.0 m。铁塔结构为角钢塔,塔身主材采用双拼组合角钢,单基塔重90.02 t,塔身主材采用Q420 高强钢,高强钢的应用占整个塔重的26.1％,塔身主材连接螺栓采用8.8 级高强螺栓。真型试验共进行了正常运行、事故断线、安装等13 个工况及90°最大风超载至破坏试验,最大极限承载力试验荷载从0 开始加荷设计荷载50％、75％、90％、95％直至100％。随后进行超载试验,按设计荷载5％递增加至130％,在130％～135％加载过程中,铁塔中相导线横担下塔身倒K 型正面斜材发生压曲失稳,致使所支撑主材及相邻斜材弯曲,导致铁塔破坏。真型试验结果与设计计算相符,说明铁塔设计及试验取得成功,为我国特高压交流试验示范工程杆塔设计研究提供了技术支持。     

锦苏特高压直流线路工程将试点应用大规格Q420高强角钢

2009年9月22日,大规格Q420高强角钢在锦屏一苏南4-800kV特高压直流线路工程试点应用研讨会在京召开,启动了试点应用各项工作,标志着大规格Q420高强角钢在输电线路铁塔上应用站在了新的起点。     

中欧规范关于角钢输电塔轴心压杆稳定计算的对比研究

通过分析对比中国、英国和欧洲输电线路相关规范关于单角钢输电塔构件轴心压杆稳定计算的规定,比较3本规范之间的不同.重点对比计算长细比、稳定系数和强度折减系数规定的不同及其对构件整体稳定计算的影响,并通过对90 kV转角塔和直线塔的工程实际计算,得出结论：按英国规范设计的塔质量与按中国规范设计的塔质量基本相同,而塔腿主材规格变大;而按欧洲规范设计的塔质量将比按中国规范设计的塔质量减轻6％～10％,而塔腿主材规格不变.     

±1100kV特高压直流输电线路铁塔吊车组立方案优化及应用

随着特高压直流输电线路的大规模建设,铁塔组立过程大量应用机械化施工,降低安全风险,提升施工效率。±1 100 kV特高压直流线路全线铁塔采用Q420大规格宽肢角钢,铁塔结构高、单件重量大。结合现有机具设备,经多种组塔方法安全性、经济性比对,制定和优化了组合吊车流水立塔方案,详细阐述了吊车立塔典型技术方案,并在工程中实际应用,取得了显著的经济和社会效益。     

Q420大角钢轴压承载力特性分析及替代方案研究

相比超高压(extra high voltage, EHV)线路铁塔、特高压(ultra high voltage,UHV)输电铁塔在尺寸、负荷等方面发生了质的变化,普通角钢已无法满足工程的需要,L220、L250的大规格角钢已得到大量应用。目前,L300大规格角钢也已在特高压工程中得到了应用,但L300大规格角钢的产能有限,很难满足同时几个特高压工程供货的要求。文章重点对300 mm大规格角钢的替代型式进行系统对比研究,通过最优主材计算长度和不同长细比受压承载力的分析,得到了优化主材节间长度建议值,最后获得了符合工程实际的铁塔主材选材方案;通过研究,揭示了大规格角钢的承载能力和选用原则,为大规格角钢铁塔构件设计提供参考。     

螺栓连接组合角钢的整体稳定及分肢计算

螺栓连接的组合角钢是输电线路工程常用的结构形式,需要计算的内容有：组合断面绕虚轴的整体稳定、连接螺栓的剪力、分肢角钢的受压和受弯、双拼十字断面缀板的强度。然而现行规范 GB 50017-2003《钢结构设计规范》未给出计算公式,其中给出的填板间距更适合焊接或铆接的组合断面。欧洲钢结构规范对于连接螺栓的剪力也未给出计算公式。由于普通螺栓连接的滑动引起承载力降低,对绕虚轴剪切变形较小的组合角钢,可以不考虑填板厚度引起的虚轴回转半径增大;而对绕虚轴剪切变形较大的双拼十字组合角钢,按格构式轴心受压缀板组合构件的原理,对换算长细比加以修正放大,计算整体稳定;根据挠曲变形,给出连接螺栓的剪力和分肢角钢承载力的计算公式。     

大规格角钢在特高压输电铁塔中的应用研究

随着电网工程建设的迅速发展,L220和L250大规格角钢已经在特高压输电铁塔结构上得到了比较广泛的应用。但随着输电线路工程中大截面导线等技术的发展,铁塔的外负荷越来越大,为满足承载力需要,对角钢肢宽提出了更高的要求。结合工程应用实例,对250 mm肢宽以上大规格角钢(280 mm和300 mm)的承载力和经济性进行了分析研究。     

“十二五”期间电网工程大规格角钢推广应用数量及其经济性预测分析

随着输电线路的结构荷载的增大,杆塔构件选用大规格角钢是未来特高压杆塔设计的必然趋势。分析了大规格角钢替代普通组合角钢的技术和经济可行性及其应用范围;给出了大规格角钢与常规角钢采购价差对输电线路经济性影响敏感点;结合国家电网“十二五”期间电网建设规模,阐述了未来5年大规格角钢推广应用的影响因素和应用数量,并分析了由此带来的经济效益和社会效益。     

螺栓连接组合角钢的整体稳定及分肢计算

螺栓连接的组合角钢是输电线路工程常用的结构形式,需要计算的内容有:组合断面绕虚轴的整体稳定、连接螺栓的剪力、分肢角钢的受压和受弯、双拼十字断面缀板的强度。然而现行规范GB50017—2003《钢结构设计规范》未给出计算公式,其中给出的填板间距更适合焊接或铆接的组合断面。欧洲钢结构规范对于连接螺栓的剪力也未给出计算公式。由于普通螺栓连接的滑动引起承载力降低,对绕虚轴剪切变形较小的组合角钢,可以不考虑填板厚度引起的虚轴回转半径增大;而对绕虚轴剪切变形较大的双拼十字组合角钢,按格构式轴心受压缀板组合构件的原理,对换算长细比加以修正放大,计算整体稳定;根据挠曲变形,给出连接螺栓的剪力和分肢角钢承载力的计算公式。     

Q420高强角钢在输电铁塔上的应用

对不同规格角钢在1.0m～1.9m计算长度下采用Q420高强钢的经济性进行分析比较。以经济计算长度代替长细比作为Q420角钢应用合理性的判断依据,提出具体、直观且切合工程实际的Q420角钢应用原则,简化了设计流程,为合理选用Q420角钢提供简便方法。     

1 000 kV特高压杆塔主材选型的技术经济比较

依托皖电东送淮南—上海1 000 kV特高压交流输电工程,在满足相同技术要求的前提下,对主材采用角钢、钢管、角钢钢管组合3种方案进行经济性分析和比较。分析结果表明,当钢管与角钢单价差异小于2 140元/t时,钢管方案最经济;当钢管与角钢单价差异大于2 140元/t,小于3 360元/t时,角钢钢管组合方案最经济;当钢管与角钢单价差异大于3 360元/t时,角钢方案最经济。