特高压钢管塔带颈锻造法兰承载性能试验与参数分析

为了检验带颈锻造法兰安全性及合理性,针对特高压交流工程钢管塔Q345带颈锻造法兰试件进行了受拉试验,研究了不同承载力级别下带颈锻造法兰的抗拉承载性能,开展了非线性有限元分析,并与试验结果进行对比;在得到可靠的有限元模型基础上,研究了各设计参数对法兰节点受拉承载性能的影响规律。研究结果表明:各组试件的变形特征相似,即法兰连接的小直径钢管出现轴向拉伸和径向收缩现象,法兰盘轻微弯曲,法兰连接的大直径钢管变形不明显。法兰盘厚度的增加提高了法兰节点的强度和刚度,减少了法兰盘变形及螺栓附加应力;法兰颈部变坡坡度控制在15°左右为宜;法兰节点的初始刚度随螺栓预紧力的增大而增大,但节点的极限承载力变化较小;法兰节点荷载的偏心距会严重降低节点的初始刚度和承载力。研究证明,不同承载力级别下带颈锻造法兰的抗拉承载性能安全、可靠;与轴心受力相比,偏心受力会在一定程度上降低试件的承载能力。     

钢管塔锻造法兰连接螺栓的受力计算

针对钢管塔构件法兰连接形式,以真型试验和理论分析为研究方法,提出输电线路钢管塔用锻造法兰连接中螺栓的计算公式和相关构造要求,并分析了锻造法兰螺栓受力影响因素。目前该公式和构造要求已应用于1 000 kV淮南-上海（皖电东送）输变电工程钢管塔的锻造法兰设计。     

浅析应用于钢管塔中的日式高颈锻造法兰

随着钢管塔在输电线路工程中的推广运用,作为钢管塔中最常用的连接形式,对法兰无论从性能还是生产效率都提出了新的要求.传统的法兰节点已不能很好地适应我国超高压输电线路的发展.为此提出在国内输电线路建设中引进日式高颈锻造法兰,将它与传统法兰进行比较,通过统计归纳其标准产品的各项参数,以期取得一些规律性结论,为国内运用该型法兰提供参考.     

特高压钢管塔锻造法兰优化设计研究

钢管塔在特高压工程中的推广应用对钢管塔的可靠性与经济性提出了新的要求。通过分析比较钢管塔与角钢塔的塔材组成,并结合钢管塔的结构特点,提出了通过降低联接件比重实现进一步提高特高压钢管塔经济性的方法。详细分析了目前特高压钢管塔锻造法兰的应用情况,提出锻造法兰精细化设计的新方法,并结合超/特高压同塔4回钢管塔的设计进行了各种方法的可行性和经济性分析。研究表明：在特高压钢管塔设计中,通过应用强度级差与布置优化、结合锻造法兰进行钢管选材等综合措施,最大程度的降低锻造法兰的比重,能够进一步提高特高压钢管塔的经济性。     

Q460钢锻造平焊带颈法兰节点轴心受压性能分析

采用试验方法和有限元方法对Q460钢平焊带颈法兰节点轴心受压性能进行了研究。试验选用FP2121和FP2727型法兰盘,对法兰节点施加轴心压力直至其破坏。采用有限元模型对实体单元模拟法兰盘、钢管和角焊缝进行了大变形弹塑性条件下的极限承载力分析。结果表明,法兰节点的破坏形态均表现为钢管的局部屈曲,法兰盘强度有较多富余,法兰盘颈部和底部2条环形角焊缝均有传力贡献,颈部环形角焊缝与底部环形角焊缝传递力的比例约为3:1,与试验结果一致。     

钢管结构无加劲法兰计算方法的试验研究

通过对钢管结构无加劲法兰承力的系统试验,分析了无加劲法兰的变形和受力状态,研究了法兰承载力与法兰盘厚度、螺栓边距、螺栓疏密及偏心距的关系,并提出了合理的螺栓受力修正系数和法兰承载力计算公式。     

U型管换热器管箱法兰强度校核方法探讨

静载荷情况下,U型管换热器管箱法兰的设计计算因U型管的分程,分程隔板处有密封,该处的密封对法兰计算的相关数值有影响,该法兰强度校核如何处理,本案结合相关的参考资料给出处理方法,供业者参考.     

矿用隔爆型干式变压器箱体法兰和螺栓的强度简化计算

根据矿用隔爆型干式变压器的设计要求,对箱体螺栓和矩形法兰的受力进行了分析,提出了螺栓与法兰的强度计算方法.     

江口贯流式机组主轴法兰根部联轴螺栓和销套强度及疲劳安全系数研究

本文简要地介绍了对于卧式主轴法兰根部、联轴螺栓及销套强度和疲劳安全系数的确定方法，并给出了相关结论。     

Q460高强钢管径厚比限值试验研究

当钢管的径厚比超过一定限值时,钢管构件受压时局部屈曲先于整体稳定破坏,使构件不能全面积承载,从而会加速构件整体失稳而丧失承载能力。输电线路中对于大径厚比钢管使用的限制主要以径厚比限值来实现。通过国内外规范对比、18组钢管构件轴心受压试验和理论分析相结合的方法,研究分析了Q460钢管径厚比及其长细比与钢管承载力的内在关系,并得到Q460钢管径厚比限值,该限值的试验验证对目前输电线路钢管塔设计具有指导意义。     

鲁固特高压直流黄河大跨越铁塔设计

鲁固特高压直流工程黄河跨越段跨距长,杆塔高度高,承载负荷大,设计难度大,跨越塔设计是工程设计的关键环节。通过多种方案对比、经济性比较,采取了系列结构优化措施,跨越塔采用了外型美观、结构布置紧凑的展翅型塔头方案,选用Q420钢管塔结构,风振系数计算方法安全可靠、节点设计合理、施工及检修设施适应性强,可为后续工程黄河大跨越铁塔设计提供参考。     

500kV变电所架构柔性法兰的试验研究

钢管采用柔性法兰连接有许多优点,但此种节点形式在电力部门应用尚属首次,因此在500 kV变电所架构设计时需做真型节点试验,以验证设计的正确性及保证使用的可靠性。文章概述了试验主要内容及试验结论。     

特高压输电钢管塔插接法兰节点焊接热效应

基于热弹塑性耦合分析理论,采用有限元数值模拟的方法,分析了特高压钢管塔插接环焊法兰节点的焊接热效应影响.结果表明,采用有限单元法分析焊接非线性热传导问题是适宜的;焊接的高温融熔作用将导致材料不可逆的塑性变形,冷却后在焊缝附近出现颈缩现象,钢材脆性增加;受焊缝及其附近区域温度场的影响,构件冷却后在焊缝附近形成焊接残余应力影响区;根据1 500℃焊接温度,30℃常温边界的Q345钢材计算结果,最大轴向残余应力达设计屈服强度(345 MPa)的44％,深度影响区约为4倍焊角尺寸的范围.     

35kV~110kV钢管杆塔检修作业平台的研制

分析了目前钢管杆塔法兰螺栓检修中遇到的各种问题以及现有法兰螺栓检修用工器具存在的缺陷,提出了35 kV~110 kV钢管杆塔检修作业平台的结构设计、材质选择以及计算机仿真受力分析的设计方案。通过对其进行的静荷载试验以及检修作业现场使用情况的分析,表明新型作业平台能够很好地解决钢管杆塔检修作业中移位困难、检修效率低下等问题,具有很好的应用价值和经济效益。     

电网铁塔用Q420钢焊接工艺研究

介绍Q420钢的化学成分、力学性能,针对Q420钢的特点制定焊接工艺,通过对焊接接头进行工艺试验,结果表明各项指标均符合设计和规范化要求,该工艺可为电网铁塔用Q420钢焊接提借鉴.     

钢管塔法兰螺栓连接式变坡节点有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件对输电钢管塔的法兰螺栓连接式变坡节点的受力特性进行分析,研究在设计荷载作用下,节点形式、节点板厚度、加劲板厚度以及加劲板高度等对法兰螺栓受力性能的影响。研究发现,不同于普通刚性法兰,法兰螺栓连接式变坡节点的螺栓受拉并不均匀。进一步分析发现,节点板尺寸远大于加劲板是导致螺栓受拉不均匀的主要因素。根据分析结果,同时考虑螺栓受拉不均匀和螺栓受剪的影响,提出新的设计方法和建议,以供实际工程参考。     

Q420高强钢在特高压输电工程中的应用研究

文章介绍了Q420高强钢在输电线路工程中的设计技术,焊接及热加工技术,相关技术准备、落实试点工程、角钢的生产技术等内容,为在特高压工程中全面应用Q420高强钢提供了有力的技术支撑。     

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。