大跨越输电塔在线路断线作用下的动力响应

基于有限元程序ANSYS/LS-DYNA,分别建立以等效弹簧代替塔对线路作用的导线、地线模型和以等效弹簧代替线路对输电塔作用的直线塔模型.利用显式积分法对导线和地线的断线进行动力有限元仿真分析,并将悬垂点的纵线向支座动反力施加在直线塔上,分析导线、地线断线对直线塔的动力作用.该方法既考虑了塔和线的耦联作用,又避免了,建立复杂的塔-线体系模型.研究表明,地线断线对输电塔的冲击作用较小,导线断线对输电塔的冲击作用较大.     

单柱拉线塔分解组立技术解析

直流输电线路常用塔型--单柱拉线塔(L1型)的组立,一般采用整体起立的组塔方案,在±500kV天广直流输电线路施工中,受地质影响,整体组立非常困难,采用8拉线分解组塔的方法,快速而又经济地完成了组塔任务,受到监理及业主的好评.     

高压输电塔线体系覆冰的研究现状与展望

高压输电线路覆冰是一种严重的自然灾害,覆冰断线冲击和振荡会引起倒塔,导致供电线路瘫痪,造成巨大经济损失.研究覆冰情况下的输电塔承载力具有重要的工程和社会意义.在查阅大量文献的基础上,总结了国内外线路覆冰的研究现状,归纳了覆冰的分类,讨论了输电塔架结构的分析模型,阐述了研究高压输电线路覆冰的必要性,指出了现阶段研究中存在...     

双柱组合耐张塔在500kV线路的应用分析

500kV线路中的耐张塔具有防串倒、隔离事故等重要功能,关系到工程的安全及可靠性.双柱组合耐张塔采用两回线分塔挂线、取消导地线横担、优化跳线布置方案、减小了塔身尺寸,地线对导线的保护更容易实现,改善了铁塔受力条件,减小了导、地线荷载对塔身的扭矩,提高了铁塔的抗冰、抗风、抗舞和抗震性能.500kV超高压双回线路工程中使用此塔型,在塔材指标、跳线设计、灵活性、安全可靠性、经济性等方面比鼓型耐张塔具有优势.     

输电塔-线体系断线冲击分析

输电线路工程是重要的能源传输工程,但由于输电线路大多架设于乡间野外,长年累月受到环境荷载的作用,极有可能发生导线断裂事故.为了探究断线对输电塔-线体系的冲击作用,运用ABAQUS有限元软件建立“四塔三线”模型,模拟不同输电线断线工况下的动态过程,开展了断线后输电塔的受力分析.基于定义的冲击系数,分析了断线前后输电塔主材...     

基于历史数据拟合的输电线路风振趋势分析与预警

输电线路在台风等自然风载荷作用下,可能产生静强度失效、失稳,或因动应力导致杆塔和导线产生低周疲劳损伤,产生倒塔、断线等后果.基于在线监测系统获取的现场历史数据,采用最小二乘法拟合进行趋势分析,建立线路灾害预警模型.基于.NET平台的C#语言,编制了在线监测与预警软件,实现了杆塔风振、导线风偏等参数的监测,为输电线路的风致倒塔等灾害预警提供了依据.     

微波塔引发配电线路雷电事故的分析

通过对微波塔易遭雷击以及微波塔引发配电线路雷电事故进行原因分析,阐述了对配电线路造成的后果和防范措施.通过案例事故,论述产生直击雷和感应雷的原因,同时论证两种雷电过电压对配电网络的危害和幅值大小,最后论述了防范此类事故的有效措施.实践表明:采取必要的防雷措施,是避免雷击,降低雷击危害的有效手段.     

特高压紧凑型线路复合绝缘子电场计算有限元模型的简化

特高压紧凑型输电线路具有电压等级高、三相金具布置在同一塔窗内的特点,且紧凑型杆塔尺寸差异大、结构复杂等原因进一步增加了有限元计算模型的复杂度,造成了有限元计算中消耗时间长、存储容量大的问题.根据项目工程初设建立了特高压紧凑型线路完整和简化后的有限元模型,详细分析了导线、塔窗、金具和复合绝缘子串对计算结果的影响,证明了简化模型的合理性.     

大跨越输电塔线的断线振动及控制

借助有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立塔-线耦合模型,采用显式动力分析技术,探讨塔-线体系对断线响应的仿真方法.同时,在塔头安装铅芯橡胶阻尼器,研究该阻尼器对体系断线相应的振动控制效果.通过汉江大跨越算例,验证了断线仿真方法的实用性和铅芯橡胶阻尼器对输电塔在线路断线作用下振动控制的有效性.     

特高压直流线路限制操作过电压用无间隙避雷器的安装方式

当前架空输电线路主要安装限制雷电过电压避雷器,限制操作过电压无间隙避雷器的安装及应用仍是空白,这种避雷器在±1100 kV昌吉—古泉特高压直流输电线路上首次安装,可将全线操作过电压限制在1.5 p.u.以下,从而缩减间隙值、减少杆塔尺寸及交叉跨越距离,大大节省工程投资.该文提出在线路直线塔和耐张塔上安装避雷器的多种方案;通过对比分析,选用外挑支架悬挂式安装避雷器方案为最佳方案;并在此基础上分析避雷器静、动态荷载,创新设计塔头布置型式、选型引流线及设计连接金具.通过实际工程中的安装和运行,首次验证特高压直流线路安装无间隙避雷器的可行性,为线路安装避雷器提供范例.     

宜昌江南500kV变电站全联合构架结构设计

宜昌江南500 kV变电站500 kV构架是我院设计的一个较为完整的全联合构架,其结构布置在贯彻典型设计的基础上,并进行了进一步的优化设计.将出线构架柱采用单杆柱代替常规的A型柱,中间构架柱采用A型柱,出线构架通过母线构架梁及主变进线构架梁与中间构架联合在一起,形成全联合受力体系.本文重点论述了其结构受力特点及结构方案、荷载组合、计算结果分析、杆件选择、节点设计等,并和常规500 kV构架进行技术经济比较,提出了较为合适的500 kV全联合构架结构型式,为类似工程设计提供参考与借鉴.     

构件并联法加固输电塔的试验研究及设计建议

输电塔易由于荷载过大、断线冲击或覆冰舞动而发生损伤和破坏.针对角钢塔的结构特点,在其原构件的侧面通过连接板及螺栓并联一根新的同规格角钢,以提高结构的承载力.对十字型、Z字型和T字型三种截面形式加固构件的承载性能进行了数值分析和试验研究,考虑了二次受力的影响,研究了加固构件的破坏过程、破坏模式和极限荷载,与单角钢构件的承载性能进行了对比分析,结果表明加固后新构件的承载力明显提高.借鉴钢结构加固技术规范,建议了加固构件稳定性设计计算公式,确定了加固折减系数的取值.     

风电机组混合型塔筒静强度分析与模态分析

为了分析新型风电机组塔筒结构的静强度性能和低阶模态频率特性,分别对传统型、加筋型和混合型三种结构塔筒进行有限元建模,对比分析三种塔筒的静强度性能和低阶模态频率.仿真结果表明,混合型塔筒等效应力极值和刚度较传统型塔筒有所增加,低阶模态频率较其他两种类型塔筒有所提高.混合型塔筒在壁厚和材料的约束下具有更好的刚度,其结构使得刚性设计转速有所提高,有利于塔筒刚性模态设计.     

输电自立塔多塔腿有限元分析

对输电自立塔建立桁架有限元模型进行几何非线性的分析.针对输电自立塔自身结构的特点,在进行多塔腿分析时,对总刚度矩阵的集成提出了一种全新的方法:保留总刚度矩阵中相同的部分,将不同的部分进行替换,并应用VB与Fortran语言编制了一个分析软件.通过算例表明,在进行多塔腿计算时,计算速度大为加快,计算结果能满足设计分析要求.     

Optimization design of prestressed concrete wind-turbine tower

Wind energy is a clean and renewable energy for which technology has developed rapidly in recent years. Wind turbines are commonly supported on tubular steel towers. As the turbine size is growing and the towers are rising in height, steel towers are required to be sufficiently strong and stiff, consequently leading to high construction costs. To tackle this problem, a new type of prestressed concrete tower was designed employing a novel tower concept having a regular octagon cross section with interior ribs on each side, which was optimized by comparing the natural frequency and stress difference under the same lateral load in different directions of the tower. The designed tower features a tapered profile that reduces the area subjected to wind; the tapered profile reduces the total weight, applied moment and the capital cost. An optimization method was developed employing ABAQUS software and a genetic algorithm. A target function was defined on the basis of the minimum cost of the concrete and prestressed tendon used, and constraints were applied by accounting for the stress, displacements and natural frequency of the tower. Employing the method, a 100 m prestressed concrete tower system for a 5 MW turbine was optimized and designed under wind and earthquake loads. The paper also reports a systematic design procedure incorporating the finite element method and the optimization method for the prestressed concrete wind-turbine towers.     

青海玉树地震村镇建筑震害分析及减灾措施

2010年4月14日青海玉树发生7.1级地震,造成大量建筑物损坏和倒塌.对玉树地震灾区各类建筑结构的震害进行了初步分析,总结了此次地震的经验教训.针对地震灾区村镇建筑提出了建议:(1)从结构抗震的概念设计着手,合理的选择场地、结构类型和抗力构件布置;(2)"就地取材,结合传统,提高性能",研究适合当地的适宜性建筑结构抗震体系;(3)针对当地的地形地貌及地质条件、材料来源、建筑的传统性与民族性等特点,整体规划,编制适宜当地的建筑抗震设计标准图集;(4)培训施工人员,规范村镇建筑施工;(5)加强村镇学校和医院等重要性建筑的抗震性能.     

500kV双回路输电线路铁塔采用Q420高强钢的研究

随着750 kV、特高压以及大截面、多分裂导线输电线路的建设,高强钢在铁塔结构中的应用前景广阔.开展输电铁塔应用高强钢的研究,在工程中合理地采用高强度等级结构钢材,不仅有技术、经济等方面的现实意义,而且有利于提高我国输电线路建设水平,提高行业在国际市场上的竞争力.本文结合LF~PX 500 kV双回路输电线路铁塔结构采用高强钢的试点设计,就高强钢设计技术参数的选取、工程应用及其技术经济性、高强钢螺栓连接等方面进行了初步的探讨和研究,取得了一定的成果,提出了需进一步深入探讨和研究的问题及若干建议.     

平顶隧道下穿人防隧道的影响研究

以青岛某段新建平顶隧道下穿"回字形"既有人防隧道为例,采用三维有限元方法对此段隧道的三导洞开挖方式进行数值模拟.开挖过程中引起的人防隧道变形,严重时可能导致地层倒塌,与此同时,由于受既有人防隧道的影响,新建隧道的衬砌可能会受到受力及变形影响、对此进行分析,为设计与施工提出合理建议,也为类似工程施工提供参考.     

环境影响评价中有关冷却塔噪声问题的探讨

针对尚处于规划阶段或者初步设计阶段的民用建筑,在冷却塔方案尚未确定时,结合环境影响评价实例,从环评角度对冷却塔进行估算选型及噪声分析.根据某办公楼的实际情况,对冷却塔不同设置形式的噪声进行评价,垂直风流方向噪声较小;结合建筑物本身及周围状况对冷却塔提出合理的降噪措施,采取降噪措施后,冷却塔噪声可有效衰减20dB（A）左右.     

特高压大跨越输电塔动力特性和风振响应分析

针对特高压大跨越输电塔跨越档距大、塔体高且负荷重的特点,从材料选取、导线排列方式、结构动力特性以及风振响应等几个方面对1000kV特高压双回路跨越输电塔进行分析,总结了所研究塔型的动力特点,对其风振系数进行了计算和讨论,并根据动力特性分析提出了结构设计中风振系数的取值方法。结果表明：风振系数具有较大的离散性,不同塔身高度应取不同的值进行计算;该方法为特高压大跨越输电塔的结构设计提供了参考。