多尺度截面钢管对特高压输电线路钢管塔稳定性分析

运用ANSYS有限元分析软件,建立500 kV特高压输电线路钢管塔结构模型.分别对9种不同钢管壁厚和8组不同钢管截面积下的钢管塔进行稳定性模拟分析,采用一种改进熵值法对不同钢管截面积钢管塔综合经济评价,研究表明:截面积2000 mm2、壁厚1.5 mm钢管组立的钢管塔稳定性较好,其综合经济效益最优.     

特高压输电线路钢管塔计算模型的选择

特高压钢管塔按整体空间桁架简化模型,采用杆单元进行受力计算,由于假定杆件只承受轴向力而忽略杆端弯矩作用,使得计算结果与实际情况存在差异。以1000kV淮南—上海(皖电东送)输变电工程特高压同塔双回钢管塔为分析对象,采用铁塔设计通用程序的杆单元、有限元计算通用软件ANSYS的梁杆混合单元和梁单元3种计算模型,对钢管塔的静、动力性能进行了分析和比较。结果表明:由3种单元模型计算的主材轴力、杆塔动力特性基本一致;梁杆混合单元模型与梁单元模型计算的主材杆端弯矩接近。建议特高压钢管塔的受力计算,采用梁杆混合单元模型的整体空间桁架法。     

特高压输电钢管塔次应力研究

针对我国《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》未明确次应力作用下钢管桁架杆件强度的折减方式及设计方法,且缺乏试验研究,提出从节点次应力的杆件强度和杆件稳定两方面来进行特高压输电钢管截面强度的验算。通过理论和真型试验分析,得出考虑次应力的经验公式。真型试验结果表明,次应力经验公式应用于工程设计中是可行的。     

输电线路钢管塔法兰节点承载性能研究

法兰节点作为钢管结构的重要连接节点形式,其承载性能直接影响着杆件的承载力,进而影响输电杆塔的稳定.文中对柔性和刚性两种法兰节点进行分析,针对柔性法兰各部分尺寸参数变化,用ANSYS软件进行了数值模拟并建立多个有限元模型,分别研究其极限承载力.比较了法兰盘厚度、螺栓位置、螺栓数量对柔性法兰极限承载力的影响,对实际工程中用于输电杆塔的法兰设计有一定的参考价值.针对刚性法兰,以方韶站220 kVSKT12双回跨越塔编号为FL5的刚性法兰为例,对其进行实体建模,研究刚性法兰的变形、破坏过程,计算其极限承载力并针对螺栓的受力状态进行了分析,得出螺栓在轴向受拉过程中为拉弯组合状态,该研究内容可为相关行业规范的完善提供参考.     

输电线路钢管塔球节点焊接质量控制研究

舟山跨海钢管塔节点结构复杂,采用大直径空心球连接,内置加强筋保证受力要求。文章介绍了大直径钢球节点的焊接质量控制,尤其是焊接工艺和消除焊接应力的工艺措施,采用这些方法可以确保钢球加工质量。     

特高压输电线路钢管塔八角斜杆风致振动研究

针对1 000 kV特高压输电线路运行过程中钢管塔发生的风致振动现象,对SZ303～306型双回直线钢管塔内八角斜杆风致振动机理进行分析,通过计算斜杆发生振动的临界风速、共振风速及振幅,提出加装扰流板或扰流线、降低斜杆长细比与增加阻尼器等措施并评估其应用效果。     

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。     

钢管尺寸对架空输电线路钢管塔承载稳定性的影响研究

通过ANSYS有限元结构分析软件建立架空输电线路钢管塔模型,分别对6种不同钢管壁厚和内径的工况进行五阶屈曲模态分析。结果表明,钢管内径越大,钢管壁越厚,钢管塔整体稳定性越好;一阶和三阶屈曲模态下的钢管塔稳定性较差,二阶、四阶和五阶屈曲模态下的钢管稳定性相对较好。     

1000 kV交流特高压钢管塔梁杆有限元分析研究

1 000 kV交流特高压同塔双回路钢管塔具有负荷大、结构高耸、柔度大等特点,由于焊接的连续性、节点板和钢管刚性连接等原因的影响,结构在节点处易产生次弯矩和次应力,从而造成构件及节点局部应力不均。按传统桁架结构杆单元线弹性理论进行分析和设计,杆塔实际受力状态与计算结果存在差异,造成选材不够准确。为解决上述问题,采用梁杆单元模型进行分析计算,并与杆单元模型结果进行对比。计算发现,梁杆有限元模型和杆单元模型计算所得钢管塔主材的轴力大小相当,下横担以下的主材弯矩较大,特别是塔腿、靠近塔腿的主材、变坡处和各层横担主材节点处。主材构件两端的强度应力最大,而稳定应力则主要出现在中部,采用梁杆单元模型进行精细化设计,不仅具有一定的经济性,同时各构件安全冗余度趋同,在塔材耗量相当的情况下,一定程度地提高了杆塔的承载能力。     

窄基钢管塔体型系数的风洞模拟试验研究

窄基钢管塔以占地面积小、经济效益高、谐调人文和自然环境而得到城市规划与建设的关注。采用风洞模拟的方法,制做窄基钢管塔的试验模型,利用风洞模拟均匀流场和均匀紊流场,测量不同风速、来流方向时窄基钢管塔横担、塔身、整塔的受力情况,获得窄基钢管塔各部位的风载荷数据,并依据《钢结构设计规范》将各载荷转换成相应的系数,得到了横担载荷系数、塔身载荷系数及横担升力系数等随来流方向的变化规律。最后,结合试验结果分析了不同设计规范之间的差别,给出了窄基钢管塔设计所需要的体型系数值。     

输电线路钢管塔构件微风振动分析

基于钢管塔构件微风振动的机理,推导了考虑构件轴向力作用的钢管塔构件微风振动起振临界风速的计算方法,给出了不同杆端约束钢管构件不发生微风振动的最大长细比限值计算公式。 分析发现,对于小管径的钢管构件,仅通过控制长细比抑制其微风振动,势必造成巨大的浪费。 计算表明,当钢管构件的长细比不小于76时,在50年的设计使用寿命期内,构件的微风振动不会导致其发生疲劳破坏。     

特高压输电线路钢管塔微风振动的防治

输电线路钢管塔的微风振动, 是其部分圆截面构件在较低风速时发生的由卡门涡街引起的横风向运动。1 000 kV 特高压同塔双回线路杆塔采用钢管塔方案, 其微风振动问题不可忽视, 有必要制定切实可行的防治措施。从杆塔结构设计角度, 可采取合理确定微风振动起振临界风速、改变构件圆截面形状等预防措施; 对运行线路钢管塔, 可采取附加扰流装置、缩小构件长细比、增加构件阻尼等治理措施。     

大跨越输电钢管组合塔动力特性的理论分析

利用有限元分析软件ANSYS建立了大跨越钢管组合塔的杆梁混合分析模型,采用子空间迭代法得到了结构的前5阶模态,并以实测所得的周期近似公式与经验公式进行了对比, 经过修正得到了该类结构不考虑导地线影响的更加精确的第一阶周期计算公式。在此基础上,考虑了导地线的影响,研究了不同垂直档距下的输电塔结构的动力特性及其变化特点,引进了考虑导地线影响的周期放大系数,修正了第一阶周期计算公式。     

特高压钢管塔研制与应用

论述了钢管塔在特高压交流输电线路中应用的必要性和可行性,以及规模化应用面临的挑战。系统阐述了依托1 000 kV淮南-上海特高压交流输电示范工程,在科研攻关、标准化设计、产能提升、施工技术等方面取得的成果。     

110kV窄基钢管塔的设计研究

根据工程实际情况,规划设计了1个9种塔型系列的110kV窄基钢管塔,应用V型串直线塔、悬垂转角塔等特殊塔型对窄基塔塔型进行了优化,可节约线路走廊宽度约20%,造价约为钢管杆线路的75%,具有良好的经济效益及推广应用价值。     

山区送电线路双回路钢管塔的施工

文章通过500 kV肇庆~花都~博罗送电线路工程13标施工,对送电线路钢管塔的运输和组立进行了阐述。     

输电线路钢管塔微风振动及其对结构安全性的影响

输电钢管塔的微风振动, 是其部分圆截面构件在较低风速时发生的由卡门涡街引起的横风向运动。文章根据振动理论给出微风振动钢管构件的起振临界风速Vcr 和共振力的简明计算方法, 分析了共振产生的弯曲和疲劳应力对易发生微风振动的杆塔斜材和辅材结构安全性的影响。计算结果表明, 共振弯曲应力一般不会造成构件弯曲破坏, 但高频振动可能导致结构疲劳破坏, 尤其是杆端约束接近于固接的构件。     

输电线路世界第一高塔钢管混凝土施工技术

220 kV舟山与大陆联网工程2 基370 m高塔在国内输电线路高塔设计中首次采用钢管混凝土结构,灌注总高度达212.8 m,而常规的钢管混凝土灌注方法无法实施。针对高塔结构特点,并结合现有灌注方法,创新提出了泵送导管浇灌法。详细总结了该高塔钢管混凝土施工的关键技术,包括混凝土泵送设备的选型,混凝土泵管、泵送导管、施工平台的设置,混凝土的制备和输送,混凝土灌注,混凝土防漏、养护及灌注质量检查等,为高塔钢管混凝土结构设计的推广应用提供参考。     

1000kV特高压同塔双回线路钢管塔施工质量控制

1000kV特高压输电线路在组立同塔双回路钢管塔期间，为加强质量控制从钢管塔到货、运输、组立、成品保护、倾斜标准及主材弯曲度等方面进行阐述，并对钢管塔组立中提出注意事项。