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。     

汽机房屋面檩条设计有关风荷载问题探讨

本文通过对《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 2006版(以下简称《荷载规范》)、《冷弯薄壁型钢钢结构技术规范》GB50018-2002(以下简称《冷弯薄壁型钢规范》)及《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002(以下简称《门规》)条文规定的对比,探讨了不同规范中风压标准值的适用条件及计算方法,分析了各风吸力稳定计算公式的适用范围,通过算例分析提出了汽机房屋面檩条较为合理的设计方法。     

冷弯型钢输电铁塔真型试验研究

冷弯型钢较热轧型钢具有诸多优点, 且在国外输电线路铁塔中已经得到应用。为掌握冷弯型钢输电铁塔的受力特点并考虑节点连接的合理性, 冷弯型钢真型塔试验全部采用冷弯角钢。设计1 基220 kV 双回路冷弯型钢输电铁塔, 进行断线、安装、大风等工况下的力学性能试验, 测定相应工况下冷弯角钢铁塔的位移和杆件应力。结果表明, 通过合理优化冷弯型钢断面尺寸, 可以解决输电铁塔设计时用大规格代替小规格问题, 节约钢材4%以上。试验结果为我国冷弯型钢输电铁塔设计应用提供了参考和依据。     

螺栓连接组合角钢的整体稳定及分肢计算

螺栓连接的组合角钢是输电线路工程常用的结构形式,需要计算的内容有：组合断面绕虚轴的整体稳定、连接螺栓的剪力、分肢角钢的受压和受弯、双拼十字断面缀板的强度。然而现行规范 GB 50017-2003《钢结构设计规范》未给出计算公式,其中给出的填板间距更适合焊接或铆接的组合断面。欧洲钢结构规范对于连接螺栓的剪力也未给出计算公式。由于普通螺栓连接的滑动引起承载力降低,对绕虚轴剪切变形较小的组合角钢,可以不考虑填板厚度引起的虚轴回转半径增大;而对绕虚轴剪切变形较大的双拼十字组合角钢,按格构式轴心受压缀板组合构件的原理,对换算长细比加以修正放大,计算整体稳定;根据挠曲变形,给出连接螺栓的剪力和分肢角钢承载力的计算公式。     

螺栓连接组合角钢的整体稳定及分肢计算

螺栓连接的组合角钢是输电线路工程常用的结构形式,需要计算的内容有:组合断面绕虚轴的整体稳定、连接螺栓的剪力、分肢角钢的受压和受弯、双拼十字断面缀板的强度。然而现行规范GB50017—2003《钢结构设计规范》未给出计算公式,其中给出的填板间距更适合焊接或铆接的组合断面。欧洲钢结构规范对于连接螺栓的剪力也未给出计算公式。由于普通螺栓连接的滑动引起承载力降低,对绕虚轴剪切变形较小的组合角钢,可以不考虑填板厚度引起的虚轴回转半径增大;而对绕虚轴剪切变形较大的双拼十字组合角钢,按格构式轴心受压缀板组合构件的原理,对换算长细比加以修正放大,计算整体稳定;根据挠曲变形,给出连接螺栓的剪力和分肢角钢承载力的计算公式。     

输电铁塔轴心受压构件应考虑弯扭屈曲

基于单轴对称的轴心受压构建有可能发生弯扭屈曲,本文对由等边角钢组成的铁塔轴心受压构件进行了弯扭屈曲分析,发现在某一个计算长度范围内,当绕平行轴弯曲同时绕纵轴扭转的弯扭屈曲会有可能变为最小轴弯曲屈曲,如果构件中间没有支撑,而最小轴弯曲屈曲有可能会绕对称轴弯曲同时绕纵轴扭转屈曲,这一结果将有助于设计者对构件失稳的判别。     

输电铁塔轴心受压构件稳定系数规范对比

稳定问题是输电铁塔中一个极其重要的问题,以输电铁塔轴心受压构件的稳定系数为研究对象,对美国铁塔设计导则ASCE10-97、英国铁塔设计规范BS 8100-3及欧洲45 kV以上架空输电线路设计规范EN 50431-1中关于轴心受压构件的稳定系数规定进行了介绍,并与中国架空输电线路杆塔结构设计技术规定的稳定系数DL/T 5154进行对比分析.结果表明：ASCE10-97关于轴心受压构件稳定系数没有考虑截面分类的影响,而DL/T 5154、BS 8100-3、EN 50431-1考虑了截面分类对稳定系数曲线的影响;对于输电铁塔热轧角钢主材的稳定系数,ASCE10-97的大于DL/T5154、BS 8100-3及EN 50431-1的稳定系数,与DL/T5154的相当;对于冷弯钢管主材的稳定系数,ASCE10-97大于DL/T 5154,BS 8100-34和DL/T 515相当,EN 50431-1最低.     

单根角钢两端偏心连接的杆件承载能力评估

输电线路铁塔一般为空间桁架结构, 从大量的试验过程中发现铁塔采用K 型斜材布置型式的试验测试结果与理论计算差异较大。文章运用4 种设计规范的设计方法进行计算, 结合试验结果比较, 对单角钢两端偏心连接的杆件承载力进行评估, 建议按照《架空送电线路铁塔结构设计规定》(DL/T5154—2002) 计算时留有约15%的裕度, 并按照《钢结构设计规范》(GB50017—2003)轴心受压杆件公式进行校核。     

Q460高强钢在1000 kV杆塔的应用

通过理论计算与试验分析方法研究了Q460高强钢应用于1000 kV交流输电线路杆塔时轴心和偏心受压条件下的整体稳定性和局部屈曲情况,比较了美国土木工程师协会的输电铁塔设计导则、我国架空送电线路杆塔结构设计技术规定(DL/T5154-2002)以及钢结构设计规范(GB50017-2003)对角钢局部屈曲失稳问题的不同处理方法,指出现行杆塔结构设计中采用DL/T5154-2002标准计算方法对高强钢杆件强度得出的结果偏保守。在此基础上对DL/T5154-2002关于轴心受压杆件稳定系数、压杆稳定强度折减系数等一些技术参数提出了修正建议。     

大规格角钢轴压杆件螺栓节点强度研究

针对大规格角钢轴心受压杆件强度计算问题,利用ANSYS有限元分析软件进行建模分析,得到了轴心受压角钢杆件螺栓节点应力分布、变形特征以及极限承载力,将计算结果与规范DL/T 5154-2012《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》公式计算结果进行对比分析,结果表明:规范给出的计算公式偏于保守;根据有限元计算结果,对规范公式...     

不等边角钢用于输电杆塔的试验研究

在国外,不等边角钢已广泛应用于输电线路铁塔。而目前国内对不等边角钢受力状态和特性,不同的杆件端部连接方式对其承载力的影响,杆端偏心对节点强度的影响等的理论分析与试验研究才刚刚起步。从“不等边角钢用于输电杆塔的试验研究”,初步摸清了不等边角钢杆件和节点构造的受力特性,提出了相应的设计和选材参数,为输电线路铁塔采用不等边角钢部件提供了可靠的设计参照依据     

关于送电线路架空地线热稳定校核的探讨

架空送电线路设计中,地线除满足电气和机械使用条件外,还应考虑通信干扰等因素,选用镀锌钢绞线时一般按《110-500kV架空送电线路设计技术规程》(DLT5092-1999)表3中有关数据选定,由于计算公式中的参数较多,因此多数设计人员根椐以往设计经验进行导地线配合。广东电网地区供用电极不平衡,局部网络短时过负荷的现象时有发生,某些重要送电线路导地线热稳定验算尤为重要。     

单芯电力电缆金属护层过电压保护器参数设计

针对高压单芯电力电缆金属护层接地方式和金属护层过电压导致电力电缆线路载流量急剧下降,甚至发生运行故障,而目前国内外还没有如何合理选取单芯电力电缆金属护层过电压保护器参数相关标准或规程的现状,依据GB50217《电力工程电缆设计规范》、DL/T401《高压电缆选用导则》和DL/T5221《城市电力电缆线路设计技术规定》标准,结合大量现场运行经验和事故原因分析结果,采用理论计算和试验验证相结合的研究方法,探讨了单芯电力电缆金属护层过电压保护器参数的优化设计。理论计算和试验验证结果表明:设计的电缆金属护层保护器的8/20μs标称放电电流和标称放电电流下的残压等电性参数符合相关标准的技术要求,能够满足单芯电力电缆线路金属套过电压保护和保护接地持续安全可靠运行的实际需要。     

耐候冷弯型钢在220 kV 输电线路中的应用

将耐候钢冷弯成角钢加工制造输电铁塔,可以大幅减少传统的热镀锌防腐对环境的污染,具有良好的经济和社会效益。以厦门220 kV 梧侣-内官输电线路工程为依托,在国内首次开展耐候冷弯角钢输电铁塔的试点应用工作。根据设计及气候条件,研究、选用Q450 NQR1 高强度耐候钢,设计、加工耐候冷弯角钢铁塔,并进行真型试验测试,结果表明铁塔设计满足设计要求。目前,耐候冷弯输电铁塔已在输电线路中成功建设投运,为下一步的推广应用奠定了基础。     

架空输电线路新老设计规范的分析比较

对2008年冰灾后新编制的GB50545—2010《110～750 kV架空输电线路设计规范》需要深入学习理解。介绍了该规范的编制背景,通过与原有相关规范的比较,研究了其主要修改的内容。根据该规范的规定以及差异化设计的精神,对上海地区设计气象条件进行了具体确定。以200 kV两种典型铁塔为例,分析了该规范对线路设计的影响。     

高层建筑雷击风险评估分析计算系统的开发

根据GB/T 21714.2-2008/IEC 62305-2:2006雷击风险评估方法和原理,结合GB 50057-1994(2000年版)《建筑物防雷设计规范》的相关技术措施,利用Visual Basic语言开发了高层建筑雷击风险评估分析计算系统。介绍了评估系统的工作流程、设计方法。利用该系统可自动、快速地完成高层建筑雷击风险评估,评估精度较高。