±800kV同塔双回输电线路十字组合角钢塔承载力真型试验

SJ30102十字组合角钢塔是我国第1基±800kV直流特高压双回路真型试验塔,塔总高75.5 m,塔重176.8 t。SJ30102试验塔顺利通过了大风、安装、覆冰、断线等7个工况的荷载试验,45°大风超载工况下,加载至设计荷载的134%时,十字组合角钢受压失稳破坏。试验结果表明:主材轴力计算值与试验结果相吻合,计算模型合理;考虑填板布置形式的十字组合角钢稳定承载力计算值与稳定应力实测值吻合较好,计算方法合理准确,DL/T 5154—2012关于十字组合角钢稳定计算方法过于保守;一字型填板布置形式,能够减轻塔重约3%,填板及螺栓计算方法安全可靠;十字组合角钢主材与斜材的新型连接形式,能够提高2个分肢角钢的协同工作性能,受力均匀性较好。     

输电铁塔双角钢填板计算方法

在目前的输电铁塔设计中,双角铜应用普遍,而填板的计算设计却缺乏相应的规范。为此,从受压杆件失稳的角度,推导出填板的计算公式,并对用此方法计算得出的结果进行分析,以指导填板的设计。     

±800 kV同塔双回输电线路十字组合角钢塔承载力真型试验

SJ30102十字组合角钢塔是我国第1基±800 kV直流特高压双回路真型试验塔,塔总高75.5 m,塔重176.8 t。SJ30102试验塔顺利通过了大风、安装、覆冰、断线等7个工况的荷载试验,45°大风超载工况下,加载至设计荷载的134%时,十字组合角钢受压失稳破坏。试验结果表明：主材轴力计算值与试验结果相吻合,计算模型合理;考虑填板布置形式的十字组合角钢稳定承载力计算值与稳定应力实测值吻合较好,计算方法合理准确,DL/T 5154—2012关于十字组合角钢稳定计算方法过于保守;一字型填板布置形式,能够减轻塔重约3%,填板及螺栓计算方法安全可靠;十字组合角钢主材与斜材的新型连接形式,能够提高2个分肢角钢的协同工作性能,受力均匀性较好。     

输电线路十字组合角钢主材拼接性能分析

输电线路中,十字组合角钢塔主材的传统单角钢拼接方式存在内外角钢受力不均匀,导致实际承载力与理论设计值偏差较大等缺陷,为此提出采用双角钢拼接方式来改善十字组合角钢塔的受力性能。就十字组合角钢主材的2种拼接方式进行受力分析,通过有限元仿真分析,比较2种不同拼接方式主材构件位移的协调性、受力的均匀性、主材最大应力控制截面的应力状态。经计算分析指出双角钢拼接方式位移协调性好,受力性能优于单角钢拼接方式,非等高接腿表现尤为明显,其最大应力控制截面上2种拼接方式主材的最大应力分别相差4.7%和13.7%。     

1000kV交流单回路应用角钢钢管混合塔结构优化及真型试验

对特高压输送电线路中首次使用的角钢钢管混合塔结构进行优化设计及真型试验。首先用TTA及ANSYS软件对单回路角钢钢管组合铁塔进行了对比优化设计,然后进行1∶1的真型试验,通过对试验结果与理论计算的对比分析,得出角钢钢管混合结构实测应力比计算应力稍大,角钢钢管组合塔的安全性要远大于角钢塔,具有很高的可靠度。     

输电线路十字组合角钢主材拼接性能分析

输电线路中,十字组合角钢塔主材的传统单角钢拼接方式存在内外角钢受力不均匀,导致实际承载力与理论设计值偏差较大等缺陷,为此提出采用双角钢拼接方式来改善十字组合角钢塔的受力性能。就十字组合角钢主材的2种拼接方式进行受力分析,通过有限元仿真分析,比较2种不同拼接方式主材构件位移的协调性、受力的均匀性、主材最大应力控制截面的应力状态。经计算分析指出双角钢拼接方式位移协调性好,受力性能优于单角钢拼接方式,非等高接腿表现尤为明显,其最大应力控制截面上2种拼接方式主材的最大应力分别相差4.7%和13.7%。     

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。     

两个等边角钢的组合截面杆件在铁塔上的正确应用

本文分析了两个等边角钢的组合截面杆件(本文下称组合截面)在铁塔试验中达不到设计荷载而发生破坏的情况,指出了由于组合截面杆件存在较大的连接偏心,故应按偏心受压杆件计算,同时建议现行的角钢准线值仅用于主材而对斜材的准线宜采用较小的准线值,以能放置螺栓为准。本文对组合截面杆件提出了计算方法及设计上应注意的地方,可供铁塔设计和制定有技关术规定时的参考。     

铁塔四角钢组合构件尺寸的计算与放样

以厦门２２０ｋＶ跨海高塔为例,论述如何应用空间解析几何法,提示四角钢组合构件铁塔的空间关系及尺寸计算与放样。     

输电线路铁塔火曲角钢正确性的工艺研究

在输电线路铁塔中,由于结构的需要,坡度井口、横担等处经常遇到角钢需要火曲的情况,塔型越复杂,火曲角钢数量也随之增多,由于火曲角钢不能进行二次火曲,所以不能返工,只能报废,造成成本浪费,针对此问题,提出不同于传统的工艺方法来提高火曲角钢的正确性。     

国外某500 kV双回路直线塔设计与真型试验研究

直线塔是输电线路最为常见、用量最大的塔型,其安全性和经济性对工程建设至关重要.国外某500 kV双回路直线塔按照美标ASCE-10标准设计,为验证其设计合理性和安全性,选取大风、断线、紧线运维等6个典型工况进行真型试验,并对比分析了试验结果与理论计算结果的异同.试验结果表明,铁塔在超载至107％时发生倒塔破坏,符合设计...     

重冰区特高压酒杯型钢管塔设计及试验

ZB1酒杯型钢管塔是我国第1基应用于重冰区线路工程的特高压单回路铁塔。整塔采用钢管结构,仅在地线顶架采用角钢。钢管最高材质为Q345,全部采用插板和锻造法兰联接;在ZB1塔结构设计过程中,对杆塔塔型优化、节点构造、埃菲尔效应、钢管构件杆端弯矩等进行了研究,完善了铁塔设计。ZB1酒杯型钢管塔成功地通过了真型试验,表明我国特高压杆塔尤其是重冰区杆塔在设计、加工等环节有了可靠保障,可在特高压工程中进一步应用。     

Q460特高压双回路钢管塔真型试验分析

SZ2U钢管塔为使用Q460高强度钢材的1 000 kV同塔双回路直线型钢管真型塔,塔全高103.6 m,单基塔质量132 t。依据标准DL/T 899-2004《架空线路杆塔结构荷载试验》,在正常大风、锚线、断线等8 个试验工况下对其进行试验,试验结果表明：SZ2U钢管塔的位移测试结果满足变形要求,应变测试结果没有超过构件承载力,说明试验塔强度和刚度均符合设计要求,并有一定的安全储备;同时节点构造和法兰连接安全可靠。特高压输电钢管塔设计中采用Q460 高强度钢材,既能满足设计要求,又能减轻塔重,建议在实际工程中试点应用。试验同时对输电钢管塔主材的次弯矩进行了真型塔测量,通过实际测量值与理论分析对比,得到输电钢管塔变坡处以下主材的次弯矩效应比较显著,建议工程中建立有限元模型进行强度校核,必要时采用考虑节点刚度的有限元模型。     

特高压交流J1转角塔设计及真型试验

针对我国1 000 kV 级特高压输电线路进行了J1 转角塔设计及真型试验。J1 转角塔塔型采用干字型,呼称高45 m,铁塔全高74 m,采用全方位长短腿,长短腿高差9.0 m。铁塔结构为角钢塔,塔身主材采用双拼组合角钢,单基塔重90.02 t,塔身主材采用Q420 高强钢,高强钢的应用占整个塔重的26.1％,塔身主材连接螺栓采用8.8 级高强螺栓。真型试验共进行了正常运行、事故断线、安装等13 个工况及90°最大风超载至破坏试验,最大极限承载力试验荷载从0 开始加荷设计荷载50％、75％、90％、95％直至100％。随后进行超载试验,按设计荷载5％递增加至130％,在130％～135％加载过程中,铁塔中相导线横担下塔身倒K 型正面斜材发生压曲失稳,致使所支撑主材及相邻斜材弯曲,导致铁塔破坏。真型试验结果与设计计算相符,说明铁塔设计及试验取得成功,为我国特高压交流试验示范工程杆塔设计研究提供了技术支持。     

1 000 kV双回特高压SZT2钢管塔局部屈服分析

针对我国第1 基1 000 kV 交流特高压双回路钢管塔（SZT2 塔）真型试验中塔腿节点出现的局部屈服现象进行了分析,首先按最新编制的国家电网公司企业标准进行了验算;再采用ANSYS软件建立了破坏节点的有限元模型,并进行了仿真分析,得出理论验算和有限元模拟结果与试验现象相吻合;最后,对节点进行了多方案比较的优化设计,并采用有限元对优化模型进行了分析,由此提出连接板连接情况下节点防局部屈服的设计建议,供设计人员参考。     

输电铁塔计算模型分析研究

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。     

500/220 kV四回路SSZT1悬垂塔真型试验及分析

为确保国电谏壁发电厂(送出)500 kV输电线路安全、可靠地运行以及验证杆塔设计的合理性,选择工程中使用量最大的SSZT1悬垂塔进行杆塔真型试验。在第7工况和第18工况试验中,部分杆件发生屈曲,显示实际结构受力与计算模型存在差异。针对试验过程中出现的问题进行了讨论,分析了问题出现的原因,提出了处理方案,为今后的铁塔设计及试验提供了参考。     

输电铁塔等效缩尺模型风洞倒塌试验研究

输电铁塔作为典型的风敏感高耸结构,在强台风等极端天气中面临着结构失稳甚至倒塌的风险。为研究铁塔的风致响应及倒塌机理,本文开展了输电铁塔等效缩尺模型的风洞试验。通过研究模型在横向风荷载作用下发生局部杆件形变直至倒塌的整个破坏进程,分析了模型局部结构力学响应特性以及底部主材轴向受力分布情况,得到了风荷载作用下输电铁塔的结构薄弱点和主材轴向受力变化规律,并利用有限元仿真软件进行对比计算分析。结果表明,在横向风荷载作用下输电铁塔主材容易受到不均匀的轴向压力,增加了金属疲劳的概率,严重时会导致铁塔倒塌;输电铁塔塔身中下部主材在单向风荷载的作用下将会出现极大应变,对部分主材杆件进行补强加固能够有效增强铁塔抗风能力。     

500 kV同塔双回紧凑型塔

文章叙述了SCZ和SCJ 系列500 kV 同塔双回并架紧凑型塔的结构、特点。通过比较可知:SCZ 系列500kV 紧凑型直线塔比常规鼓型塔塔高降低了29 % ,塔重减轻了27 % ,塔占地面积减少了一半;SCJ 系列500 kV 紧凑型转角塔比常规鼓型转角塔塔高降低了21 % ,塔重减轻了23 % ,铁塔占地面积也减少了30 %;总之,减少了投资,降低了钢耗,提高了耐雷水平。并在真型试验、对比分析的基础上提出了今后新的工作设想。     

基于VB的输电钢管塔的参数化设计系统研究

输电钢管塔设计工况复杂, 强度、刚度及稳定性计算工作量大且多为重复性工作。根据钢管塔设计需要, 以计算机参数化设计方法代替传统的设计方法, 运用Access 数据库技术, 结合AutoCAD 二次开发技术, 运用VB6.0 编程语言平台设计了“参数化设计钢管塔设计系统”, 做到从参数输入到自动绘图的钢管塔设计全过程, 使复杂的钢管塔结构设计、强度计算、刚度及稳定性计算更为准确, 提高了钢管塔设计效率。