输电线路防灾减灾安全销的设计

对型号为5A-ZM4铁塔进行极限承载力计算,确定塔线分离控制荷载并设计出过载保护金具安全销,当导线、地线上的覆冰厚度超过极限荷载所对应的覆冰厚度时,安全销能使塔线自动分离防止倒塔和断线。采用增量加载非线性有限元法计算安全销的极限承载力,与设计的塔线分离控制荷载吻合。通过分析荷载位移曲线知安全销随着荷载的增加由初始的线弹性状态逐渐过渡到极限塑性破坏状态;并判断出安全销的微观裂纹发生顺序和宏观断裂。基于疲劳寿命预测理论,对安全销的疲劳寿命和寿命使用系数进行了预测,计算表明安全销的疲劳寿命达到要求。     

煤矿采空区基础变形特高压输电塔的承载力计算

煤矿采空区铁塔基础易发生变形,严重威胁特高压输电线路的运行安全。采用通用有限元软件ANSYS建立1 000 kV特高压输电铁塔有限元模型,对采空区铁塔在基础发生沉降、倾斜或滑移后,与正常设计工况进行组合时杆件的内力及其变化趋势进行计算分析,确定了不同工况下的基础变形限值。结果表明,在外荷载相同的情况下,基础位移限值由大到小的顺序为：顺线路变形、横线路变形、不均匀沉降和基础滑移。60°大风工况下基础变形限值最小,为铁塔基础变形的控制工况。与现行规程相比,计算得到的基础不均匀沉降限值偏低,依照规程限值判断铁塔受力状况偏于危险。基础位移未超过限值时对铁塔进行扶正,除基础水平滑移情况以外,铁塔杆件内力未超过极限承载力,处于安全状态。研究结果为我国煤矿采空区基础变形特高压输电线路的安全运行提供参考依据。     

基于区格法的输电塔有加劲塔脚板强度分析

DL/T5154—2012《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》对Ⅰ型塔脚板提出了两种不同的计算方法,而未提及Ⅱ型塔脚板。为此通过采用区格法对具体算例进行分析,结果表明:规范针对Ⅰ型塔脚板所提两种计算方法并不等价,建议在工程设计中选取方法一;区格法简单、高效,将其拓展应用于Ⅱ型塔脚板切实可行。     

地层移动情况下输电塔架极限承载力的数值计算及防控措施

采用有限元分析软件ANSYS,对钢管角钢组合型输电塔进行了地层移动下的极限承载力分析,根据位移加载数值计算方法,计算了输电塔架的极限承载力.计算结果表明,输电塔架单支座沉降很严重.为增强铁塔自身的抗地表变形能力,除需加大靠近塔腿处的杆件强度外,变坡度处的横隔杆件也应加强,并提出了杆塔基础沉降的防控方案.     

沿海地区输电铁塔抗风加固研究

为解决运行时间较长的输电铁塔运行时常发生大风倒塔事故的问题,以110 kV平闸甲、乙线双回路送电线路实际工程为背景,从对输电杆塔的防风校核和计算人手,建立有限元分析模型,对输电塔的薄弱位置进行分析.通过ANSYS软件模拟节点板建立实体模型,对输电塔和其节点进行数值分析,提出加固补强方法,从而提高了输电塔的抗灾能力,为沿海大风多发地区同类输电塔提高承载力提供参考.     

地质灾害对超高压输电线路杆塔杆件失效影响分析

地质灾害容易导致输电线路杆塔基础发生移动和变形,造成杆塔结构失效甚至损毁,严重影响输电线路的安全稳定运行。针对地质灾害导致的某500 k V杆塔结构受损问题,提出一种基于第四强度理论的判断杆件失效的方法,可准确判断杆件失效部位和失效程度。利用ANSYS软件建立杆塔精细化有限元模型,施加地质灾害下各工况塔基约束条件,基于失效判据对杆塔应力进行分析。结果表明:塔基沉降量达29 mm时,塔腿上横隔面交叉材屈曲失稳;沉降量达76 mm时,塔腿主材失效。塔基沉降和倾斜对杆塔破坏最为严重,塔基侧滑对杆塔影响较小。根据塔材失效的特点,提出杆塔结构加固及灾害监测与预防的建议,结合工程实际,为地质灾害下杆塔的稳定性分析及处理提供一定的指导作用。     

500kV输电杆塔结构抗风极限承载力试验研究

为研究强风荷载作用下高压输电塔结构的极限抗风承载力和破坏机理,以风灾中遭到破坏的代表性500kV输电塔为原型,设计制作了典型塔段的缩尺结构模型,进行了等效风荷载作用下的静力加载破坏全过程试验。试验结果表明,结构破坏源于主材的弯扭失稳;在加载全过程中,交叉斜撑平面外变形呈现出不断增大的趋势。针对上述特征,基于原有模型,在其交叉斜撑节点位置增设了横隔面,并按原有加载规则进行了全过程加载,以考察这种改进之后结构体系的受力性能。研究发现,结构的破坏依然由主材屈曲引起,但其失稳模态由弯扭失稳趋向弯曲失稳;同时,交叉斜撑的面外变形得到了有效控制。对比结果显示:结构抗风极限承载力提高幅度达到22.1%。由于横隔面的存在,主材角钢失稳模态中扭转效应对临界承载力的不利影响被大幅降低,交叉斜撑面外变形对结构整体稳定的不利效应被显著抑制,结构的整体受力模式更趋合理,从而表明设置横隔面后的结构受力性能得到全面改善,其极限承载力和抗风性能得到了显著提升。     

察尔汗盐湖区输电线路杆塔地基溶陷变形分析及防治措施

察尔汗盐湖区盐渍土的溶陷问题一直是困扰该区工程建设的难题.基于该区某输电线路地基溶陷变形事故的调查研究,从含盐量、盐渍土微观结构特征、土层密实度和渗透性、浸水时间和水径流条件、淡水侵蚀大小5方面内外因素分析了其对溶陷变形的控制影响和作用规律.在此基础上,探讨了溶陷变形机理、地基破坏模式以及防治措施,以期为该工程及后期电...     

输电线路微型桩基础承载性能的数值模拟

微型桩作为软土地基中的一种新型环保基础,具有承载力高、施工方便、占地面积小等优点,已逐渐在输电线路杆塔基础中得到应用.结合PLAXIS有限元程序数值分析方法,对不同桩长、不同桩身倾角、不同桩间距的微型桩基础的极限承载力进行了研究,给出了单桩的临界桩长、桩身最佳倾角、群桩效应系数的取值标准,为今后的工程设计与应用提供参考...     

湖南500kV输电线路覆冰倒塔原因分析

对湖南500kV复沙Ⅰ线倒塔段应用大型通用有限元程序ANSYS建立单元模型,计算出铁塔随导线覆冰厚度变化的极限承载力,分析了该事故段铁塔倒塌的原因.根据计算结果,对铁塔的2种局部加强方案进行核算,并提出改造建议.     

组合型复合地基的发展

为改善在软弱粘性土,特别是在高灵敏度的软土中的砂石桩复合地基的承载力,在工程中形成一种多项地基处理方法联合应用的技术——组合型复合地基技术。在综合了国内相关研究文献和多项工程报告数据的基础上,对组合型复合地基的概念进行了界定与分类,并以多桩型组合地基为例,分类别对其承载力与变形进行了公式推导、参数选择与计算,提出了此技术研究的未来发展方向,对今后相关地基处理工程决策提供了理论依据,也是进一步进行技术研究的基础。     

750kV输电线路角钢插入式基础承载力试验

通过室内模型试验和现场真型试验,对我国750kV输电线路角钢插入式基础承载力的机理、影响因素与荷载传递规律进行研究,结果表明外荷载可通过角钢与混凝土间的粘结强度及承剪锚固连接件的锚固作用可靠地传递到混凝土基础中,其极限承载力与插入角钢种类、强度、埋置深度,混凝土强度,有无锚固件设置及锚固件型式等因素密切相关。角钢插入式基础结构合理,大大改善了基础立柱和底板的受力状况,稳定性得到显著提高。同时,由于偏心弯矩大大减小,可使底板尺寸减小,混凝土和底板钢筋用量降低,开挖量减小,植被破坏减少,利于加强环境保护,具有显著的经济和社会效益。研究成果为今后这一基础型式在我国超高压和特高压输电工程建设中的推广应用提供了参考资料。     

输电塔KN型相贯节点破坏模式及几何参数分析

运用ANSYS有限元分析软件,对KN型圆钢管相贯间隙节点的极限承载力进行分析,主要分析了节点的变形特征、应力强度分布、塑性区开展范围以及几何尺寸与屈服荷载之间的关系,获得节点极限承载力及其随节点主要几何参数（支管外径比卢、主管径厚比γ）的变化规律。节点的极限承载力随着卢值的增加而有不同程度的提高;节点的极限承载力随着主管径厚比γ值的增加而呈减小的趋势。     

输电线路大直径人工挖孑L扩底桩基础的承载力试验研究

为在我国西南山区全方位高低腿基础设计方案中采用大直径人工挖孔扩底灌注桩基础，进行了1基直线塔和1基转角塔单腿人工扩底灌注桩基础施加水平、上拔、下压荷载试验。试验结果表明，高低腿基础采用人工挖孔扩底灌注桩基础因充分利用了原状土良好的力学特性而具有较高的承载能力，并表现出刚性短桩的工程特性。根据试验荷载与基础位移关系所确定的单桩承载力可以满足线路基础的承载稳定性要求。     

青藏直流联网工程多年冻土地区杆塔基础的地温与变形监测分析

由于青藏高原多年冻土恶劣的工程地质条件,给青藏直流联网工程建设和运营带来了巨大的技术和经济难题。对工程沿线不同冻土类型、不同杆塔基础型式以及有无热棒处理措施的8个地段、10个基塔进行了地温和变形监测,并基于监测结果,分析了冻土地区杆塔基础地温和变形的变化规律和影响因素,预测了其在全球气候变暖条件下的长期稳定性,为冻土区杆塔基础的设计和稳定性研究提供基础数据。     

同塔混压四回线下的单回线故障零序方向元件动作特性分析

同塔混压四回线发生故障时,由于近距离物理条件,不仅要考虑相间互感,也要考虑不同电压等级系统之间的互感对故障分析及保护产生的较大影响。针对弱电强磁与强电联系两种场景下同塔混压四回线中单回线发生接地故障的情况,首先阐述零序去耦等值电路的建立依据,然后对零序方向元件的动作特性及主要影响因素进行理论分析。结果表明对于弱电强磁场景,不同电压等级之间的零序互感对零序方向元件动作行为的影响可以忽略不计。对于强电联系场景,零序互感、电气强度及故障位置综合影响零序方向元件的动作行为。基于ATP-EMTP建立1 000 kV/500 kV同塔混压四回线模型,对单回线故障条件下的零序方向元件动作行为进行了建模仿真,验证了理论分析的正确性。     

柔性直流输电换流阀阀塔电场分布与结构设计研究

为研究高压柔性直流输电换流阀阀塔不同结构设计时表面电场分布情况,采用有限元ANSYS对换流阀阀塔静电场进行仿真计算。首先分析了顶部均压环在不同管径下的电场分布情况,各管径下顶部均压环电场分布近似,顶部均压环拐角内侧可不添加小型均压环。然后研究了板状屏蔽罩与管状屏蔽罩的电场分布,两种屏蔽系统下对阀塔均有良好的屏蔽能力,板状屏蔽系统略好于管状屏蔽系统。最后分析了阀塔底部法兰电场分布,该分布主要集中在其相连接斜拉绝缘子鼓包处。该研究为后续高压柔性直流输电换流阀阀塔设计提供了准确的设计思路及详细的参考方向。