覆冰特高压导线风致动张力试验与分析

覆冰导线在低风速作用下的风致振动现象是一个复杂问题,而导线动张力的计算对于输电铁塔的抗冰设计具有重要的参考意义。为研究风荷载下覆冰导线动张力对输电塔结构的动力作用,利用光纤布拉格光栅传感器,通过覆冰特高压输电塔-8分裂导线耦联体系风洞试验测得了导线的动应变,验证了导线动张力模型的有效性。用动张力模型计算结果和我国重冰线路设计规程中导线的荷载标准值进行了比较,发现规范对覆冰导线弦向张力荷载值的考虑略显不足,不平衡张力容易成为输电塔结构破坏的重要原因。对覆冰导线的动张力试验和分析研究结果表明:随着覆冰厚度的增加,导线自振频率降低,非线性增强,导线端部动张力增幅明显。考虑风荷载与冰荷载的组合后,覆冰输电塔的安全设计需要进一步提高。     

矩方法在输电塔可靠度分析中的应用

为研究矩方法在输电塔构件可靠度分析中的应用,以风荷载、覆冰荷载、重力荷载以及材料强度为基本随机变量,引入矩方法对一个典型的500 k V角钢直线塔和转角塔进行了构件可靠度分析。结果表明:矩方法简单、高效,将其运用于输电线路构件可靠度分析切实可行,具有重要的理论意义和工程实用价值;各典型塔主材构件在各组合工况作用下可靠指标基本大于目标可靠指标3.7,转角塔构件可靠指标大于直线塔构件可靠指标。     

输电线路覆冰失效分析

在输电塔线体系的设计过程中,导线和铁塔结构是分开进行设计的.由于对铁塔的纵向不平衡张力缺乏有效的计算方法,通常是根据规程取导线最大使用张力的比例进行校核.然而,不平衡张力是危害输电线路安全稳定运行的重要因素之一,精确计算由档距、高差和不均匀荷载引起的纵向不平衡张力有着重要的意义.文中应用梁单元和索单元对输电铁塔和导线建立整体单元模型,对输电塔线体系结构覆冰荷载进行有限元计算,分析了均匀覆冰荷载下铁塔的极限承载力,对在实测不均匀覆冰荷载下的倒塔失效原因进行了分析,指出了输电线路中的薄弱点,对铁塔提出了提高冰厚等级改造的建议.     

特定风速下基于规范设计的输电塔的可靠度评估

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。     

500 kV输电塔线覆冰有限元计算

输电塔线体系中铁塔的纵向不平衡张力是危害输电线路安全稳定运行的重要因素之一。为有效计算由档距、高差和不均匀荷载引起的纵向不平衡张力,应用梁单元和索单元建立了输电铁塔和导线整体单元模型。对输电塔线体系结构覆冰荷载进行有限元计算后得到了铁塔的不平衡张力,分析了铁塔的最大压应力随覆冰厚度的变化,指出了档距差和高差角过大是产生不平衡张力的主要原因,而不平衡张力致使铁塔失稳。复沙Ⅰ线500 kV输电线路的实例计算表明该方法非常有效。     

基于塔一线体系的输电塔覆冰加固有限元分析

为了解决输电线路覆冰后输电塔荷载增加引发的倒塔等问题,以国内南方某山区500 kV线路为例,建立了塔-线体系有限元模型,在对塔-线体系进行覆冰有限元分析确定薄弱环节的基础上,有针对性地加固改造并对其进行了抗风能力评估.分析结果表明,在确定输电塔薄弱环节的基础上,采用组合截面构件加固,通过逐次加固的方法有利于有效提高线路...     

输电塔线体系在风冰荷载下的安全评估研究

覆冰以及大风的极端恶劣条件对输电塔线体系的安全运行构成了极大的威胁,为实时掌握输电塔线体系的安全状态,设计安全评估模型,首先利用有限元模型找出输电塔线体系在风冰荷载下的特征状态参量;其次设计了以特征状态数据为基础的输电塔线体系安全模糊综合评估模型,根据有限元模型分析数据并结合专家知识构建模糊隶属度函数,并用层次分析法确...     

架空输电线路环境荷载响应与设计理论的研究

我国地域广阔, 气候跨区域变化较大, 地形地貌复杂多变, 各地区风、雨以及导线覆冰的分布规律千差万别。由于目前环境荷载因素对输电塔线结构的严重破坏频繁发生, 造成了巨大的经济损失。因此, 有必要建立输电塔线结构环境荷载响应分析理论和进行设计优化, 提高其结构设计的规范水准, 并加强灾害监测控制。这对减轻环境荷载造成的输电塔线结构的灾害具有不可估量的作用。     

输电线路杆塔构件可靠度校准

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。     

我国输电线路铁塔结构设计可靠度研究

在已收集到的国内冰、风荷载统计资料的基础上,建立了冰、风荷载的概率统计模型;采用一次二阶矩法,对我国输电线路铁塔结构设计的可靠度进行了计算分析。结果表明,我国铁塔结构构件的设计可靠度水平基本能够达到目标可靠度指标的要求。研究成果可为研究我国输电线路元件的安全设置水平提供参考依据,为进一步深入研究元件的强度匹配关系奠定了基础。