输电塔塔身斜材埃菲尔效应研究

本文结合某500kV双回路直线塔,分别利用英国BS8100规范、我国高耸结构设计规范和电力行业杆塔结构设计规范的方法对其塔身斜材埃菲尔效应进行计算和对比分析。同时,以三个实际工程为算例,建立了塔线耦联体系有限元模型,计算得到了塔架各杆件在模拟风场中的内力时程,得出了塔身斜材埃菲尔效应的分布规律和特点。,以及对于塔架的塔身斜材,采用折减系数法设计计算是偏于安全的结论。同时,为简化铁塔计算,建议在工程设计中塔身斜材内力一般可取主材内力的3%。     

特高压输电线路铁塔埃菲尔效应分析

对输电铁塔埃菲尔效应原理进行了分析,提出了输电铁塔尤其是多回路输电铁塔考虑埃菲尔效应的必要性.对国内外塔桅结构埃菲尔效应计算方法进行了对比分析,提出了各种计算方法对输电铁塔的适用性及优缺点,在此基础上建议了输电铁塔埃菲尔效应分析方法.以超特高压交直流同塔多回输电线路5种塔型为例,对其埃菲尔效应进行了计算,分析了考虑埃菲尔效应后每种塔型杆件的受力状态、塔身主材交角对埃菲尔效应的影响、斜材最小承载力要求等.分析表明:采用折减系数法考虑铁塔埃菲尔效应,简单合理,便于工程应用;不仅铁塔斜材受埃菲尔效应影响,横隔材也受埃菲尔效应影响,而且影响程度较大;采用斜材设计内力不小于主材内力3%的斜材最小承载力要求来满足铁塔埃菲尔效应,对特高压输电铁塔尤其超特高压交流同塔多回路输电铁塔而言,可能偏于于不安全.     

大跨越杆塔弯矩效应研究

进行杆塔设计时,一般采用空间桁架体系进行内力分析。对于大跨越钢管塔而言,节点刚度较大,宜考虑杆端弯矩的影响。采用大型有限元分析软件ABAQUS,对某大跨越杆塔进行分析,研究了杆端弯矩对基础反力和构件应力的影响。分析结果表明,考虑弯矩效应后,基础最大下压力和最大上拔力变化不明显;对于坡度发生变化的主材,弯矩效应极为明显,考虑弯矩效应后,主材最大应力增大10%~20%。     

钢塔架结构静力计算的分层空间桁架法研究

通过理论推导,得出在满足分层空间桁架法基本假定条件下的计算公式,用空间桁架法设计塔架,对比分析刚性、柔性斜杆塔架的区别。同时,推导了三角形截面塔架的内力及位移计算公式,用分层空间桁架法及逐次渐进法计算四种截面形状的刚性结构及柔性结构的内力,用规范方法进行构件验算,得到应力比处于0.75~0.85之间时的结构用钢量;并得出如下结论:刚性斜杆塔架及柔性斜杆塔架用钢量基本一致,两种塔架应力比处于同一水平时刚性斜杆塔架刚度较大;由承载力控制时,按照两种形式斜杆设计的塔架用钢量基本相同,由刚度控制时,采用刚性斜杆有助于降低结构用钢量。     

220 kV猫头型输电塔在覆冰与断线耦合作用下的响应研究

利用弧长法有限元分析了猫头型输电塔在覆冰与断线耦合作用下的响应，研究了杆塔受弯、受扭及受弯扭的承载力变化规律、内力分布与变化规律、应力分布规律及斜材面外变形分布与变化规律，分析了不同塔型的破坏特征及覆冰厚度对杆塔承载力的影响。研究结果表明：杆塔在覆冰与断线耦合作用下，受弯使得受压侧主材及刚度突变处杆件屈服；受扭时塔头与塔身顶层横隔受力较大，使得其下方斜材屈曲；受弯扭导致塔底受压侧主材屈服及塔身斜材屈曲；杆塔覆冰后自重的增加会加剧其受压侧主材屈服及斜材屈曲，降低杆塔在断线荷载下的抗侧能力，在设计中应考虑覆冰与断线耦合作用对杆塔性能的影响。     

窄基输电钢管塔塔腿主材次应力研究

基于空间塔腿结构模型试验研究及有限元分析,研究了9个具有不同长细比和主斜材夹角的窄基输电钢管塔的塔腿主材次应力,分析了塔腿辅助材的受力状态,考察了塔腿的极限承载能力。结果表明:塔腿辅助材两分格时,主材次应力大小主要由主斜材夹角控制,随主斜材夹角增加,主材次应力减小,而长细比对其影响相对较小;随着主斜材夹角由大变小,塔腿辅助材的内力与主材的内力比逐渐变大;塔腿结构按桁架模型设计时,若次应力比不超过30%,可不考虑其影响。     

钢塔“埃菲尔效应”的研究

本文对钢塔的“埃菲尔效应”进行了研究。通过风荷载的模拟和结构的时程分析 ,对大量的钢塔模型进行了计算 ,得出各种情况下钢塔斜杆内力静力计算和时程分析之间的差别。进行比较和分析 ,得出其变化规律 ,并提出了避免“埃菲尔效应”的措施。     

跨越高速铁路输电杆塔静力可靠度分析

跨越高速铁路输电杆塔是整个输电线路大跨越工程中重要的组成部分。本文选取一基500kV跨越高速铁路输电杆塔作为研究对象,采用ABAQUS有限元软件建立了其三维有限元模型。基于改进的一次二阶矩法(JC法)和窄界限法,对可变荷载与永久荷载共同作用下的输电杆塔进行了可靠度分析。研究结果表明,考虑10mm覆冰荷载时,输电杆塔中可靠度水平最低的杆件多数位于塔的横担处,少数位于塔腿处;输电杆塔的整体可靠度分别为4.6269,高于跨越高铁线路输电线路杆塔目标可靠指标3.7的要求。研究结果可以为跨越高速铁路输电杆塔的可靠度评估提供重要的参考依据。     

风载作用下材料参数对电缆终端杆塔力学特性的影响

在不同地区之间电缆终端杆塔为电力输送方面起重要作用,杆塔需要在不同地势、不同地形中进行架设,并且在大风等环境中需要保证杆塔的正常使用。因此,电缆终端杆塔对杆件结构材料的参数有着极其严格的要求。针对目前有关风载作用下输电杆塔的力学特性研究成果,并运用有限元软件模拟分析了电缆终端杆塔在风载作用下的力学特性,将不同材料参数的电缆终端杆塔在不同风载下对其应力特性与稳定性进行对比分析。研究结果表明,终端杆塔主材与斜材截面特性的选取,对其在风载作用下的强度与稳定性有较大影响,建议设计施工时注意主材与斜材截面的最优化选择。     

超大底盘多塔结构地震行波效应分析

对超大底盘多塔结构进行水平地震行波效应分析,在现实意义的地震波速范围内,分析了基底剪力和弯矩、楼层剪力和关键部位梁柱内力行波效应连续变化曲线,并将计算结果与一致激励进行对比分析,结果表明:考虑行波效应后,上部塔楼的内力比一致激励的小,且随着视波速的增大而增大;底盘部位杆件内力显著增大;结构基底剪力和弯矩显著减小,行波效应对结构内力有显著的影响。