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。     

1 000 kV双回特高压SZT2钢管塔局部屈服分析

针对我国第1 基1 000 kV 交流特高压双回路钢管塔（SZT2 塔）真型试验中塔腿节点出现的局部屈服现象进行了分析,首先按最新编制的国家电网公司企业标准进行了验算;再采用ANSYS软件建立了破坏节点的有限元模型,并进行了仿真分析,得出理论验算和有限元模拟结果与试验现象相吻合;最后,对节点进行了多方案比较的优化设计,并采用有限元对优化模型进行了分析,由此提出连接板连接情况下节点防局部屈服的设计建议,供设计人员参考。     

一种组立特高压钢管塔的智能平衡力矩抱杆

随着1 000 kV特高压交流输电技术的大规模发展,特高压双回路钢管塔在工程建设中得到了广泛应用。针对锡盟—山东特高压工程双回路钢管塔高度高、重量大、横担长等特点,基于安全和施工便利等多方面考虑,创新研究应用下顶升智能平衡力矩抱杆,有效解决钢管塔组立难题,提升组塔施工效率及安全水平。     

钢管发泡混凝土构件径厚比的确定及应用

通过对薄壁钢管与内部发泡混凝土的相互作用分析,可以得出钢管发泡混凝土构件的应力-应变关系及二者间的作用力,推导出钢管出现局部屈曲的临界应力和临界径厚比;参照以往钢管制作工艺的研究成果,确定出钢管加工制作要求的最大径厚比。以上二者结合,可以确定钢管发泡混凝土构件径厚比为180,从而突破GB 50017—2003《钢结构设计规范》规定的径厚比的限制。钢管发泡混凝土构件,由于发泡混凝土很轻(密度300~500 kg/m3,又可以制成实心或空心钢管发泡混凝土构件,使得管材非常轻便。由于采用了高强钢,钢材使用量降低近50%,经济、社会效益非常显著,可以广泛用于送电工程的钢管杆、变电工程的构架柱、构架梁、支架等结构。     

1 000 kV特高压杆塔主材选型的技术经济比较

依托皖电东送淮南—上海1 000 kV特高压交流输电工程,在满足相同技术要求的前提下,对主材采用角钢、钢管、角钢钢管组合3种方案进行经济性分析和比较。分析结果表明,当钢管与角钢单价差异小于2 140元/t时,钢管方案最经济;当钢管与角钢单价差异大于2 140元/t,小于3 360元/t时,角钢钢管组合方案最经济;当钢管与角钢单价差异大于3 360元/t时,角钢方案最经济。     

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。     

同塔6回钢管塔的设计与试验

通过钢管构件模型试验,对不同管头型式的构件进行了分析,确定了小长细比钢管构件的承载力计算方法;通过结构优化,完善了钢管塔的设计,并对相同塔型的钢管塔和角钢塔进行了经济性比较;设计的同塔6回钢管塔成功通过了真型试验,表明该钢管塔结构的主要构造是合理的。     

不同节点连接钢管塔杆件微风振动分析

利用ANSYS软件建立不同长细比(50-250)、不同节点连接(单插板、U型插板、十字插板和法兰)钢管杆件有限元模型,通过模态分析得出杆件一阶自振频率,通过涡激振动公式推倒出其一阶起振临界风速,并与规范给出的参考值进行对比。结果表明,针对大部分钢管杆件,其一阶起振临界风速与规范给出的参考值有较大的差值,工程设计中要考虑适当的折减,以平衡选材的安全性与经济性。     

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。     

1000 kV特高压钢管塔横担布置的精细化分析

为了降低1 000 kV特高压钢管塔横担发生破坏的概率,采用通用软件TTA和有限元软件ANSYS对横担内力进行精细化分析,提出了横担空前和空后两种布置方式,研究了两种方式下耐张塔和直线塔的横担内力变化,并分析了引起内力差异的原因。研究表明,横担上平面在空前和空后布置情况时的内力均小于封满情况时,横担下平面交叉材比封满情况下内力大,直线塔整体受力小于耐张塔;横担上平面交叉材空前或空后时,建议采用ANSYS有限元计算分析横担上平面空前或空后布置情况下的内力;横担上平面交叉材全封满时,通用程序TTA计算结果与ANSYS计算结果一致。     

1000 kV交流双回路单柱组合耐张塔型式规划

针对在1000 kV交流特高压双回输电线路中使用鼓(伞)型耐张塔的不足,设计了一种全新的耐张塔型——单柱组合耐张塔,其特点是分塔挂线、无导线横担、水平布置跳线、灵活性好、施工方便等,与鼓(伞)型塔相比,在杆塔高度、塔重、横担长度、跳线等方面的技术经济性较为优越。最后提出了该塔在电磁环境、跳线、防雷等设计方面需要进一步探讨的技术问题。     

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.     

1000 kV特高压输电线路组塔方案论证

针对1 000 kV特高压输电线路工程铁塔组立施工的关键问题,在分析借鉴超高压输电线路工程铁塔组立施工方法的基础上,提出了8种1 000 kV特高压铁塔组立方案。通过对8种方案优缺点、适用性、安全性的对比分析论证,确定了适用性、安全性较高的外拉线内悬浮大抱杆分解组塔方案,该方案将为今后特高压铁塔组立施工提供参考。     

1000kV特高压双回输电线路钢管塔横担结构布置形式

对于1 000kV特高压双回输电线路钢管塔,横担的实际受力情况与传统采用杆单元模型设计计算的结果存在较大的偏差.利用ANSYS数值模拟方法,分别采用杆单元模型和梁单元模型对特高压钢管塔横担布材形式进行计算分析,结合计算结果对特高压钢管塔横担布材及设计提出了合理建议.     

1 000 kV特高压交流同塔双回线路换位塔型式选择

依托1 000 kV锡盟-南京（济南-徐州段）特高压交流工程,参考国内750、500 kV同塔双回输电线路的研究成果及运行经验,通过技术经济比较,给出1 000 kV特高压交流同塔双回线路推荐换位塔型式,研究成果可应用于工程设计。     

500 kV输电线路两柱式钢管塔施工

500kV双回华电芜湖电厂送出工程输电线路全长约105km,其中当涂县黄池镇规划区境内共18基采用钢管塔,沿线均位于河网地带的农田中,单节长且重,运输和施工十分困难。实践证明,运输道路较差、吊车无法进入塔位的两柱式钢管塔采用□800落地抱杆分解组立的方法,不失为一种有效、经济的施工方法。     

1000kV特高压耐张钢管塔横担结构选材分析

特高压杆塔横担的伸出长度及受力远大于普通杆塔横担,同时横担主材和斜材的受力和计算长度值分别小于塔身主材和斜材,目前国内对特高压横担选材结果不尽一致.以1 000 kV皖电东送输电工程同塔双回路耐张钢管塔为例,对钢管塔横担主材及斜材选用角钢或钢管进行了计算分析比较,研究了横担选材原则,为今后工程设计提供参考.     

1 000 kV特高压新型钢管及角钢混合塔的设计研究

由于钢管塔优越性显著,中国1 000 kV特高压双回输变电工程基本采用钢管塔结构。然而钢管塔加工工艺复杂、质量要求高、施工难度大,尽管已经采用标准化设计,钢管塔的产能仍很难满足需要。以皖电东送工程为例,参考特高压钢管塔的设计条件,规划设计了新型钢管及角钢混合塔,下横担以上杆件全部采用角钢材料;优化设计了塔身主材钢管变角钢截面处的过渡节点,比较了钢管塔和混合塔2种塔型的动力特性,并开展了经济指标的分析。在保证安全运行的前提下,论证了新型混合塔的可行性,使得杆件中角钢比例大幅增加,钢管比例相应减少,有效缓解钢管应用于输电塔产能不足的问题。