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为确定跨越高速铁路输电线路的可靠度水平,分析计算杆塔构件荷载、抗力的统计参数,对按现行规范设计的输电线路杆塔构件的可靠度进行了校准。分析表明,在永久荷载与风荷载组合下,构件轴心受力强度的可靠指标平均约为3.10,构件轴心受压稳定的可靠指标平均约为2.99;在永久荷载与风荷载和覆冰荷载的组合下,构件轴心受力强度的可靠指标平均约为3.35,构件轴心受压稳定的可靠指标平均约为3.20。永久荷载与风荷载组合时我国输电线路杆塔杆件的可靠度水平比建筑钢结构的可靠度略低;永久荷载与风荷载组合及永久荷载、风荷载与覆冰组合时,我国输电线路杆塔杆件的可靠度水平与美国杆塔构件的可靠度水平相近,比加拿大杆塔构件的高。 相似文献
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由于目前输电塔结构设计规范参照建筑结构规范编制,所涵盖的设计对象大多针对荷载效应比不大于3的情况。然而,输电塔自重轻,活荷载效应比普遍较高,导致其按照现有规范进行设计的构件可靠度水准降低。为了校准输电塔的可靠度水平,文中首次尝试将荷载效应比视为随机变量,沿用点估计法的基本思想,以荷载效应比的分布为输入,得到基于荷载效应比分布的、具有统计意义的杆塔结构加权平均可靠度指标。首先,通过大量实际结构分析得到杆塔结构构件风荷载效应比的样本值,基于这些样本值进行分布拟合,得到荷载效应比的分布;其次,利用点估计法基本思想,选取荷载效应比分布的积分点,计算这些积分点处的可靠度指标,再根据各对应积分点的权重值,得到平均可靠度指标。最后,文中分别计算了不同风速下,不同线条风占比和不同结构重要性系数下的平均可靠度指标。 相似文献
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以存在地质隐患的500 kV张恩输电塔线体系为研究对象,以基础沉降及随机风荷载为影响因子,基于矩方法计算塔线体系的可靠度。采用梁单元及悬链线索单元对输电塔、导线和绝缘子进行模拟,建立塔线耦合体系的三维有限元模型,基于等效随机静风荷载模型,利用统计矩点估计法求解前4阶统计矩,计算塔线体系的可靠度。其结果表明基础沉降对杆塔可靠度影响较大,特别是在考虑随机风荷载作为不利荷载组合时,其可靠度降低,表现为轴压失效和偏压失效,与耐张塔的构件失效模式一致,说明可靠度分析方法的可行性。结合输电线路的变形监测,深入研究地质灾害伴随的荷载随机性及变异性导致杆塔受力的不确定性,以更准确描述输电线路结构体系的可靠性和安全性。 相似文献
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受风荷载控制的杆塔结构可靠度可近似代表直线型杆塔结构的可靠度。在分析杆塔构件可变荷载效应与永久荷载效应比值范围的基础上, 用JC 法计算了我国500 kV 线路杆塔构件可靠度, 不考虑和考虑风荷载调整系数时分别为2.45 和2.85。考虑杆塔相邻节间主材构件的统材和杆塔的高度, 得到我国500 kV杆塔结构体系失效模式数为3~5。近似假设杆塔主材构件可变荷载效应与永久荷载效应同比例增加, 用串联结构体系Ditlevsen 算法计算了500 kV 线路杆塔结构体系的失效概率。计算表明: 我国输电线路杆塔结构的可靠度低于建筑结构可靠度, 在今后杆塔结构设计, 尤其是特高压杆塔结构设计中宜适当提高设计标准。 相似文献
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为确定跨越高速铁路输电线路的可靠度水平,分析确定了绝缘子、金具和导地线的荷载、抗力的统计参数,采用考虑基本变量概率分布类型的一次二阶矩方法对按现行规范设计的输电线路的绝缘子、金具和导地线的可靠度进行了校准。分析表明,绝缘子串的可靠指标与绝缘子的联数及一联中绝缘子的数目有关。一联中绝缘子的数目按50考虑时,单联的平均可靠指标为3.45,双联为3.55。金具的平均可靠指标为3.55。对于导地线,永久荷载与风荷载组合时,弧垂最低点和悬挂点的平均可靠指标分别为4.90和4.45;永久荷载、风荷载与覆冰荷载组合时,弧垂最低点和悬挂点的平均可靠指标分别为4.55和4.15。与杆塔结构相比绝缘子、金具和导地线具有较高的可靠度水平。 相似文献
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输电杆塔的破坏往往是在某一特定风速下发生的,为此,针对特定风速下的输电塔构件可靠度展开研究。首先,基于规范公式研究特定风速下风荷载的概率特征;其次,提出特定风速下输电塔构件的可靠度分析方法,并将其用于特定风速下轴心受拉和轴心受压构件的可靠指标计算;最后,将特定风速下输电塔构件的可靠指标与基于设计规范的常规抗风可靠度分析结果进行对比。研究结果表明:特定风速下风荷载近似呈对数正态分布;当特定风速等于设计风速时,输电塔构件的可靠指标与常规抗风可靠度分析结果基本一致,且均小于3.2;当特定风速略小于设计风速时,输电塔构件的可靠指标可达到3.2的水平。 相似文献
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针对目前输电杆塔结构可靠性分析存在的难点,将基于有限元非线性屈曲分析得到的结构极限承载力与杆塔可靠性分析相结合,从结构整体响应出发对覆冰作用下杆塔的安全性进行了评估。选取南方某段输电线路为分析对象,建立了该段线路的输电塔-线体系有限元模型并进行分析,找出该段线路的薄弱杆塔。然后,以材料的弹性模量和强度为基础,循环计算得到薄弱杆塔极限承载力的样本,以该样本得到杆塔的极限承载能力的分布类型及其参数。最后运用一次二阶矩法,结合极限状态方程计算了薄弱杆塔在不同工况下的可靠度。实例分析证明该方法避免了基于失效模式法求可靠度带来的困难。 相似文献
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输电线路杆塔疲劳可靠性研究 总被引:2,自引:0,他引:2
结合输电杆塔的结构和环境荷载的概率分布特征,以结构疲劳损伤和设计使用寿命为控制条件,在对杆塔结构进行合理简化与风雨荷载随机分布有效建模的基础上,提出一套完整有效的分析杆塔结构在环境荷载作用下发生疲劳损伤、疲劳破坏的可靠度分析方法。以实际杆塔在模拟环境荷载条件下的疲劳可靠性分析为例,分别采用一次二阶矩法和完全分布法计算疲劳失效概率,并考察峰值分布假定、荷载组合与相关参数对结构疲劳可靠度的影响程度。分析结果表明,疲劳可靠度指标与峰值应力假定和风荷载的相干程度有关;结构失效概率随着风暴发生频次和持续时间的增长而增加,计入雨荷载时尤为如此。 相似文献
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地震会对电网造成破坏性影响,目前对于地震条件下电网可靠性评估主要进行抗震性能的分析,所得近似分析结果满足不了实际需要。在对地震条件下电网可靠性评估中考虑了输电杆塔结构可靠度与地震的传播性,采用有限元仿真手段直接分析了输电杆塔的结构问题;利用杆塔结构可靠度来计算输电线路故障率,在得到输电线路可靠性数据后评估了各个地震烈度下电力系统的可靠性;最后计及地震的传播性评估了电网的综合可靠性。地震条件下计及杆塔结构可靠度的电网可靠性评估模型可用于地震条件下电网薄弱环节的预警,为改善电力系统抗震性能提供参考。 相似文献
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高压输电线路覆冰导致倒塔、断线等事故严重影响电网的安全可靠运行,目前国内外对110 kV酒杯型直线塔在覆冰作用下的受力研究较少。以韶关重冰区110 kV输电线路为例,基于有限元分析建立了1:1比例的输电塔仿真模型,分析酒杯型直线塔在均匀覆冰时的力学规律。以30种风速和覆冰组合对酒杯型直线塔进行仿真,并根据节点位移和轴向应力大小分布得出杆塔的薄弱部位、节点位移与轴向应力随外界荷载的变化规律和杆塔失效判据曲线;最后,基于仿真结果和在线监测模型,提出了一种计算关键构件轴向应力和节点位移的方法。由仿真结果得到关键构件处节点位移和轴向应力的拟合式,并根据杆塔的失效判据将杆塔安全状态划分为安全、预警和危险来评估杆塔所受荷载程度;利用仿真结果、在线监测模型和在线监测数据能得出关键构件的轴向应力和节点位移。 相似文献