特高压输电线路支盘桩群桩受力性能及经济性分析

通过有限元数值模拟,研究了支盘桩群桩在竖向荷载作用及竖向和水平荷载共同作用下基桩荷载-位移曲线、桩身应力分布、桩身轴力变化规律及桩间土体受力情况等,并结合具体工程,对支盘桩的技术经济性进行了分析.结果表明:支盘桩群桩在竖向和水平作用下的受力特点与单独承受竖向荷载作用时有所不同;同等条件下,相对于普通等径灌注桩,挤扩支盘桩群桩基础的设计尺寸、材料用量、施工造价及工期均有减少,具有较大的经济效益.     

钢管十字插板连接承载力试验研究及有限元分析

为了研究广东某新建220 kV输电钢管塔交叉斜材连接所采用的十字插板连接形式的受力性能,选用连接处8组足尺连接节点进行承载力试验,连接件形式分别采用普通条形板、角钢、弯折板;结合试验结果,运用ANSYS软件对试件进行非线性有限元分析及参数分析,给出了连接件面积与钢管面积比值、钢管开槽长度与钢管管径比值的临界解。结果表明:该输电塔交叉斜材钢管管径配合下的十字插板连接安全可靠但不够经济,在轴压作用下采用近似等面积的角钢和弯折板连接件形式对节点承载力无影响;连接件面积与钢管面积比值大于临界解时,钢管发生弹塑性失稳破坏,小于临界解时,十字插板连接位置发生破坏。     

T型内芯防屈曲支撑的拟静力滞回性能试验研究

提出了一种内芯与约束构件均为型钢的全钢装配式防屈曲支撑,该支撑具有全装配、内芯可更换、工艺简单、造价低廉和可用于既有构件加固等优点。钢内芯由2个角钢与加劲板组成T型截面,外约束构件由角钢和盖板通过螺栓连接形成。对6个该支撑试件进行拟静力试验,讨论其滞回性能、抗震性能及破坏机理,并分析内芯上设置填板、内芯与约束构件的间隙、内芯双角钢之间的间距以及限位方式对滞回性能的影响。结果表明,该支撑的实际性能与设计性能基本一致,具有稳定的滞回性能;在支撑中间设置填板对支撑的滞回性能基本没有影响;内芯与约束构件的间隙及内芯双角钢之间的间距过大会降低支撑的滞回性能;采用中部限位方式的支撑滞回性能优于端部限位方式。对试件的抗震性能分析表明,该支撑具有较好的延性和累积塑性变形能力,可作为阻尼器应用于结构中。通过分析破坏模式发现,加劲板末端的焊缝应力集中会造成支撑的断裂位置由屈服段转移至止焊处;设置中部限位卡可以减小摩擦力的不利影响。     

跨中有支撑的等边单角钢压杆承载力试验研究

在输电铁塔工程中一些跨中有支撑的等边单角钢压杆被经常使用,国内《钢结构设计规范》以及《架空送电线路杆塔设计技术规定》提供了等边单角钢压杆的稳定承载力计算方法,但没有给出跨中有支撑的等边单角钢压杆的计算公式,常采用单角钢的计算公式进行计算,实际工程发现有些此类单角钢会出现过早破坏的案例.根据三种截面规格的六种长细比共计54根跨中有支撑的单角钢压杆的试验结果,得到了此类构件在不同长细比下的破坏模式以及极限承载力,结果表明:大长细比构件的失稳模式为绕平行轴失稳,极限承载力较《架空送电线路杆塔设计技术规定》(DL/T5154-2012)规范设计值低,偏于不安全;小长细比试件有时会发生局部失稳,极限承载力较《架空送电线路杆塔设计技术规定》(DL/T 5154-2012)规范值高,具有较高的安全裕度.     

1250mm2导线放线体系动力特性研究

为了研究大截面导线放线体系的动力特性,基于ADAMS数值仿真平台,研究了1 250 mm~2导线过大高差档距放线滑车展放时牵引绳及导线动态张力变化规律、放线滑车承载能力.结果表明,导线和牵引绳在初始牵引时段及牵引板过放线滑车时的轴向张力最大值是理论计算值的1.2倍.～1.4倍.对该型号导线展放时,张力机制张力值及牵引机过载安保值的计算进行完善.施工设计中放线滑车承载力安全系数取1.4,应对放线滑车承载能力进行校核.     

活性粉末混凝土柱抗震性能试验

为了考察活性粉末混凝土柱类构件的抗震性能,开展了18根活性粉末混凝土柱的拟静力试验,研究了轴压比、纵筋配筋率、配箍率和钢纤维体积含量4个因素对活性粉末混凝土柱破坏形态、滞回特性、骨架曲线、刚度、承载力及延性的影响规律.研究表明:活性粉末混凝土柱的承载力随着轴压比的增大而提高,但其延性随着轴压比的增大有下降的趋势;试件柱的承载力及位移延性系数随着纵筋配筋率的增大而显著增大;配箍率的提高一定程度上改善了荷载达到峰值后阶段的滞回特性,骨架曲线的下降段变得较为平缓;钢纤维掺量的增加,改善了试件柱的破坏进程,一定程度上提高了试件柱的延性及耗能能力.     

输电工程双平臂抱杆动力性能分析

双平臂抱杆是输电塔组立的主要起重设备.为了研究双平臂抱杆的动力性能,应用ANSYS有限元软件建立了双平臂抱杆的参数化数值模型,通过模态分析计算得出了前10阶自振频率,并分析了各阶振型对结构的影响;采用完全法对双平臂抱杆进行谐响应分析,得到了抱杆在受不同方向激励时平臂端部节点和杆顶节点的位移响应曲线,得出第六阶自振频率对双平臂抱杆动态性能影响最大;通过对实际工作状态下的双平臂抱杆进行瞬态动力学分析,得到了不同吊点位置下杆身标准节和双吊臂的最大应力响应曲线以及关键节点的位移响应曲线,进而分析结构在动态冲击荷载作用下的影响规律,建议抱杆在突然卸载工况下标准节和起重臂的冲击系数分别取1.1和0.6.     

输电线路挤扩支盘灌注桩受力特性研究

针对基桩实际受力情况,采用数值模拟方法,构建了单桩和低承台多桩有限元模型,通过与相同地层条件、荷载条件及相同桩径的普通灌注桩进行对比分析,对挤扩支盘桩在竖向和水平荷载共同作用下受力性能进行了研究。结果表明,竖向上拔荷载和水平荷载存在明显的荷载耦合效应,挤扩支盘多桩中的群桩效应比等直径桩多桩显著,桩间距为5d时最小基桩效应系数为0.9。     

部分预应力筋活性粉末混凝土电杆的设计研究

活性粉末混凝土作为一种新型超高性能水泥基复合材料,具有明显优于普通混凝土的力学性能及耐久性,按照普通混凝土结构设计方法对其结构构件进行设计,将不能充分利用其优异的性能。为了利用活性粉末混凝土的抗拉强度和抗裂性能,根据活性粉末混凝土力学性能试验研究结果,通过理论推导分析,提出了部分预应力筋活性粉末混凝土电杆的承载力计算方法和正常使用状态(抗裂度、裂缝宽度、挠度)验算方法,给出相应参数的建议取值范围。建立了500 kV部分预应力筋RPC双杆有限元模型,利用有限元软件ANSYS对不同工况下预应力RPC双杆进行有限元分析。有限元分析结果与理论计算结果比较接近,验证了该设计方法的有效性,可为部分预应力筋活性粉末混凝土电杆的设计提供参考。