冷弯型钢输电铁塔真型试验研究

冷弯型钢较热轧型钢具有诸多优点, 且在国外输电线路铁塔中已经得到应用。为掌握冷弯型钢输电铁塔的受力特点并考虑节点连接的合理性, 冷弯型钢真型塔试验全部采用冷弯角钢。设计1 基220 kV 双回路冷弯型钢输电铁塔, 进行断线、安装、大风等工况下的力学性能试验, 测定相应工况下冷弯角钢铁塔的位移和杆件应力。结果表明, 通过合理优化冷弯型钢断面尺寸, 可以解决输电铁塔设计时用大规格代替小规格问题, 节约钢材4%以上。试验结果为我国冷弯型钢输电铁塔设计应用提供了参考和依据。     

冷弯不等边角钢轴心受压杆稳定系数研究

冷弯不等边角钢在输电铁塔等一些特殊构件中有较好的应用前景。然而, 现行《钢结构设计规范》(GB50017-2002) 、《冷弯薄壁型钢技术规范》(GB50018-2002) 及《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002) 没有明确给出冷弯不等边角钢的设计计算方法, 影响了冷弯不等边角钢的推广应用。文章结合型钢稳定理论和有限元数值模拟分析, 研究了冷弯不等边角钢在轴心受压条件下的稳定性和弯扭屈曲承载力, 给出了冷弯不等边角钢轴心受压杆的稳定系数公式, 可供设计参考。     

中美铁塔设计规范应用对比分析

对美国铁塔设计规范ASCE/SEI 10—97《输电线路角钢塔结构设计》(以下简称"ACSE 10")和中国铁塔设计规范DL/T 5154—2012《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》(以下简称"DL/T 5154")进行对比分析。从某工程铁塔的设计过程及真型塔试验结果入手,分析了ACSE 10与DL/T 5154对角钢塔轴心受压杆件承载力计算的异同,并提出应用ACSE 10设计时须注意的事项,为国内设计单位应用ACSE 10进行铁塔设计提供参考。     

单根角钢两端偏心连接的杆件承载能力评估

输电线路铁塔一般为空间桁架结构, 从大量的试验过程中发现铁塔采用K 型斜材布置型式的试验测试结果与理论计算差异较大。文章运用4 种设计规范的设计方法进行计算, 结合试验结果比较, 对单角钢两端偏心连接的杆件承载力进行评估, 建议按照《架空送电线路铁塔结构设计规定》(DL/T5154—2002) 计算时留有约15%的裕度, 并按照《钢结构设计规范》(GB50017—2003)轴心受压杆件公式进行校核。     

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。     

高压输电线路铁塔腐蚀开裂浅析

文中针对滁西220kV高压输电线路铁塔主架角钢腐蚀开裂问题进行的化学成分、金相组织、拉伸试验、电化学腐蚀特性和镀锌层电镜等分析研究情况,指出滁西线铁塔腐蚀开裂为均匀腐蚀加缝隙腐蚀的结果,与铁塔受力、铁塔基体缺陷和大气腐蚀密切相关。在酸雨环境中,铁塔腐蚀速度受温度影响最大,随温度升高腐蚀速度加快,同时随着应力增大腐蚀速度相应增大。     

某±500 kV直流双肢组合角钢铁塔的试验及设计研究

随着电网的建设发展,双组合角钢构件在铁塔设计中已广泛使用。本文基于某输电塔二次真型试验,分析试验数据,对双组合角钢的双肢受力不均匀性、次弯矩影响、填板数量及长细比限值等方面作了深入的分析研究,得出了双组合角钢铁塔设计中的一些建议。     

铁塔典型构造杆件承载力试验研究

依据模型塔和真型塔试验的结果 ,分析了国内外相关文献计算输电铁塔典型构造中角钢压杆承载力的差异 ,并针对平行轴支撑斜材破坏内力低于计算承载力的问题 ,推荐了关于角钢平行轴的长细比修正公式。使用我国新实施的DL/T5 15 4- 2 0 0 2《架空送电线路铁塔结构设计规定》计算大长细比杆件时 ,可适当提高杆件承载力。     

自立式铁塔内力分析软件的优化设计

在软件计算结果的基础上,对自立式铁塔角钢杆件当为受拉及受压强度控制时作简要的分析,提出优化设计,保证输电线路铁塔的安全稳定、经济合理。     

输电铁塔冷弯角钢构件轴心受压承载力分析及试验研究

输电线路铁塔应用冷弯型钢,可以提高输电铁塔设计水平,降低钢材用量。文章结合输电铁塔的结构特点,选取不同截面、长细比的冷弯角钢构件进行轴心受压承载力试验和有限元分析,得到了输电铁塔用冷弯角钢轴心受压构件的荷载-应变发展规律和极限承载力,并与现行设计规范承载力计算值进行了对比。分析结果表明,现行规范体系不适合我国输电铁塔冷弯型钢轴心受压构件的强度设计。通过对试验和理论分析结果进行拟合,确定了输电铁塔冷弯型钢轴心受压构件稳定系数曲线,提出了输电铁塔冷弯型钢构件承载力计算的修正意见。     

不同输电线路标准的轴心受力构件计算对比

详细阐述了国内外3种架空送电线路杆塔结构设计标准的角钢构件轴心受拉应力和受压应力的计算原理,探讨了3种标准关于长细比修正系数的取值以及构件端部约束条件的合理性。采用3种标准对同一典型构件进行承栽力计算,计算结果表明,采用不同标准计算出的构件承载力有所不相同。指出在实际工程应用中,须结合构件的实际应用范围和材料加工情况来判断输电杆塔的安全性能,合理选择其承栽力计算方法。     

1 000 kV特高压新型钢管及角钢混合塔的设计研究

由于钢管塔优越性显著,中国1 000 kV特高压双回输变电工程基本采用钢管塔结构。然而钢管塔加工工艺复杂、质量要求高、施工难度大,尽管已经采用标准化设计,钢管塔的产能仍很难满足需要。以皖电东送工程为例,参考特高压钢管塔的设计条件,规划设计了新型钢管及角钢混合塔,下横担以上杆件全部采用角钢材料;优化设计了塔身主材钢管变角钢截面处的过渡节点,比较了钢管塔和混合塔2种塔型的动力特性,并开展了经济指标的分析。在保证安全运行的前提下,论证了新型混合塔的可行性,使得杆件中角钢比例大幅增加,钢管比例相应减少,有效缓解钢管应用于输电塔产能不足的问题。     

输电铁塔轴心受压构件稳定系数规范对比

稳定问题是输电铁塔中一个极其重要的问题,以输电铁塔轴心受压构件的稳定系数为研究对象,对美国铁塔设计导则ASCE10-97、英国铁塔设计规范BS 8100-3及欧洲45 kV以上架空输电线路设计规范EN 50431-1中关于轴心受压构件的稳定系数规定进行了介绍,并与中国架空输电线路杆塔结构设计技术规定的稳定系数DL/T 5154进行对比分析.结果表明：ASCE10-97关于轴心受压构件稳定系数没有考虑截面分类的影响,而DL/T 5154、BS 8100-3、EN 50431-1考虑了截面分类对稳定系数曲线的影响;对于输电铁塔热轧角钢主材的稳定系数,ASCE10-97的大于DL/T5154、BS 8100-3及EN 50431-1的稳定系数,与DL/T5154的相当;对于冷弯钢管主材的稳定系数,ASCE10-97大于DL/T 5154,BS 8100-34和DL/T 515相当,EN 50431-1最低.     

输电线路角钢塔加劲肋倾斜角度对塔脚板受力性能的影响研究

现有架空输电线路杆塔结构的规程规范未明确角钢塔塔脚板加劲肋倾斜角度布置要求,通常按习惯和经验设定。依托500 kV交流及±800 kV特高压直流输电线路工程铁塔,通过有限元数值方法研究了单主材四地螺、单主材八地螺和双主材八地螺塔脚板在加劲肋不同倾斜角度下的受力性能。研究结果表明,加劲肋倾斜角度的改变对四地螺塔脚板的影响较小,但是对八地螺塔脚板影响相对较大。所研究成果对架空输电线路角钢塔塔脚板计算和制图都有一定的指导作用。     

750kV同塔双回及单回紧凑型杆塔结构优化研究

参照国内外已建成的各种同塔双回及单回紧凑型塔型资料,提出750kV同塔双回及单回紧凑型杆塔方案。针对该方案,分别从高强角钢及钢管构件两大方面进行了结构计算及经济性分析,并建议:750kV同塔双回紧凑型杆塔采用高强钢,单回紧凑型杆塔是否采用高强钢则需依据综合经济性而定;750kV同塔双回紧凑型杆塔主材采用Q345钢管构件,但单回紧凑型杆塔不建议采用;上述2种杆塔采用Q420钢管构件的经济性更为显著,但还需深入开展构件及节点构造等方面的试验研究。     

500kV汉江大跨越塔钢管节点试验

以国家电网公司应用Q420 高强钢首批输电线路试点工程为依托,验证杆塔采用Q420 高强钢管的适应性和安全性。针对500 kV汉江大跨越直线塔主材采用Q420 钢管,进行了3种K形节点6 个试件的试验研究。对钢管节点受荷后的截面应力分布、主管侧向位移以及极限状态受力特征等进行了分析,通过试验为杆塔设计和输电线路安全运行提供了可靠的依据。试验证明,节点域加劲板的设置以及主管与支管间的夹角对节点的应力分布有重大影响。     

输电线路铁塔采用高强钢的应用研究

在输电线路铁塔中使用高强钢,既有明显的技术经济效益,又有利于提高我国输电线路的建设水平。结合输电线路铁塔结构的特点,在国内外高强钢的应用现状、使用高强钢的技术经济性、高强角钢市场供货能力、高强钢设计技术参数的选取等方面进行了探讨和研究,给出了高强钢的相关技术参数以及输电线路中高强钢的使用原则,为输电线路铁塔中高强钢的使用提供了借鉴。     

输电铁塔计算模型分析

计算模型的选取是进行输电铁塔结构分析的首要任务之一。通过建立桁架模型、梁-桁架混合模型和刚架模型,分别对某角钢塔和钢管塔进行建模分析,得出输电塔在常见大风工况下的受力及位移状态。结果表明:对于角钢塔,采用桁架单元能够满足设计分析要求;对于钢管塔,使用梁单元建模分析能获得更加合理的计算结果。