加过渡段输电塔塔腿横隔面节点受力分析

针对陡峻山区立塔困难的问题,通常对输电塔塔腿采用加过渡段连接设计来解决。两条塔腿过渡段会出现内侧杆件夹角小于15°的情况,易产生偏心距,由此产生附加弯矩。通过输电塔内力分析软件TTA和有限元分析软件ANSYS分析过渡段横隔面节点的受力性能,对节点构造进行研究,发现设计这种有偏心距的横隔节点时可以采用按线刚度分配弯矩,然后按压弯计算横隔杆件的方法,并且得到了提高该类节点承载力的几种方法。对横隔横杆是否插入过渡段和塔腿斜材间进行分析,建议把横杆插入过渡段和塔腿斜材间。     

基础位移作用下铁塔力学特性及设计方案研究

为了确定当基础发生位移时铁塔杆件内力的变化规律以及不同位移情况下的塔身最危险杆件位置,本文采用有限元的方式计算并分析了输电塔在基础位移作用下的杆件内力变化规律。结果表明基础位移会造成输电塔杆件附加应力的显著增加,当基础发生水平位移时,最危险杆件位置出现在塔腿及横隔面斜材上;当基础发生竖向位移时,最危险杆件位置出现在塔腿主材及斜材上。研究结论对基础位移作用下的输电塔加固方案具有重要的参考意义。     

不同横隔面配置方式的输电塔抗风动力响应分析

为了保持结构的整体性能以及分配剪力和抗扭,高压输电塔的设计中都要设置一定间距的横隔面。横隔面的设置位置和数量的多少影响到结构的整体抗风性能。以典型的500kV超高压双回路直线自立塔为例,通过有限元的精细化建模,研究在不同横隔面设置方式下输电塔线耦联体系的动力响应。耦联体系的模态分析结果表明:在横隔面设置不当的情况下,耦联体系会过早地出现局部振型;合理的横隔面设置会消除局部振型过早出现。同时,风振动力响应对比分析也表明:合理的横隔面设置可以使输电塔斜撑的面外变形和内力大大降低,从而提高输电塔的抗风性能。研究结果表明:目前高压输电塔抗风设计规范中的横隔面设置方法是有待改进的。     

强风作用下带横隔面输电塔动力响应及破坏机理研究

增设横隔面是对输电塔结构进行抗风加固的一种简单有效方式,但增设横隔面后输电塔的动力稳定性变化和破坏机理差异尚未明晰。以某220 kV同塔双回线路ZY2输电塔为研究对象,通过建立输电塔线耦联体系有限元模型,对比了增设横隔面前后的单塔及塔线体系的模态差异,验证了在靠近塔腿节间的交叉斜材处增设横隔面对于输电塔局部振型的抑制作用。采用随机风场模拟,计算不同风速下不同塔段处斜材增设横隔面前后轴力响应变化,结合动力不稳定区域理论计算斜材动力稳定性参数,将其与动力不稳定区域绘制在同一参数平面内并根据某一风速下斜材是否进入动力不稳定区域,来判断不同塔段处斜材增设横隔面前后的失稳风速。结果表明,合理增设横隔面最高可将杆塔破坏风速提高3 m/s。     

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。     

干字形角钢输电塔的地震反应分析

为了解干字形角钢输电塔在地震作用下的特点和规律,以某大跨度输电塔为实际工程背景,基于空间梁单元建立了输电塔的力学模型,并选取典型地震波进行计算分析,观察输电塔4条塔腿相同位置主材杆件的轴应力峰值响应和塔顶位移响应。研究表明:输电塔4个塔腿主材杆件的轴应力响应,在不同方向地震波作用下存在较大的差别,而塔顶基本相同。     

窄基输电铁塔风振系数取值探讨

为研究高度与根开之比大于6的窄基角钢塔风振系数的计算方法,以昆北换流站接地极线路工程鸡街极址附近一直线塔为研究对象.基于谐波叠加法模拟风荷载时程,在ANSYS中建立输电塔有限元模型,进行输电塔风振响应时程分析,由加速度响应计算风振系数.经分析可得出结论:DL/T 5154—2012《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》的取值不适用于该铁塔.     

输电塔风振系数模拟计算

随着特高压电网的建设,输电塔风振系数取值已成为重要的研究领域.本文根据脉动风时程模拟和结构随机振动理论,运用MATLAB编程模拟输电塔各点时空相关的风速时程,结合ANSYS软件对输电塔风振时程响应进行仿真计算,得到位移时程及位移风振系数,并形成输电铁塔风振系数计算的技术思路和方法,供电力工程设计参考.     

海岛大跨越输电塔线体系风振响应及动力失稳分析

跨海输电塔线体系具有铁塔高、跨度大、风速大、恢复困难等特点,是岛屿电网的关键薄弱位置,尤其受台风等灾害天气影响严重,为进一步认识跨海输电塔线体系的风振响应特点和强风作用下的铁塔风致失稳特征,以温州洞头某线路典型跨海段（耐—直—直—耐）线路为研究对象,采用ABAQUS软件建立该跨海段两塔三线有限元分析模型。首先分析导线、裸塔及塔线体系的动力特性参数,然后开展不同风向角下的风振响应分析及位移风振系数计算,最后,采用增量动力分析方法（incremental dynamic analysis,IDA）模拟强风作用下考虑塔线耦合效应的铁塔非线性倒塌过程。研究表明：大跨越导线、地线对输电塔在不同风向角下的风振响应影响存在差异,0°风向角下,大跨越导线、地线增大体系的阻尼,降低风振响应;90°风向角下,大跨越导线、地线在横向风作用下产生较大面外位移,增大塔线体系的风振响应;强风作用下,输电塔斜材相较于主材更容易发生动力失稳,引起结构内力重分布,使得塔身中上部受力集中,最终导致输电塔发生渐进式倒塌。     

多点输入下大跨越输电塔结构抗震性能时程分析

采用时程分析法系统地分析了多点输入下大跨越输电塔结构的地震响应,分析了在不同视波速下地震对大跨越输电塔位移、扭转效应、塔柱和腹杆最大压应力的影响。研究表明：多点输入下地震对结构扭转效应非常明显,对塔柱底部杆件内力影响较大,与一致输入下相比杆件进入塑性的数量较大。