四分裂导线输电线路覆冰舞动控制研究

输电线路舞动是在覆冰和大风条件下产生的一种低频、大幅的振动现象,严重危害电网的安全。针对500 kV输电线路,利用数值模拟方法开展了覆冰分裂导线的舞动响应和控制研究。以新月形、扇形和D形覆冰分裂导线为例,研究了不同覆冰形状下分裂导线尾流效应和风攻角对导线气动特性的影响规律,根据得到的气动力系数计算气动荷载,进行了覆冰分裂导线舞动响应研究。在此基础上,提出了新型防舞线间间隔棒和相间间隔棒的舞动控制方法。通过与安装普通防舞线间间隔棒的档距中央导线舞动位移响应对比,安装新型防舞线间间隔棒可以使单相分裂导线舞动响应减小93.18%(垂直方向)、60.30%(水平方向);而安装新型防舞线间间隔棒和相间间隔棒可以使三相分裂导线舞动响应减小90.73%(垂直方向)、86.05%(水平方向),舞动控制效果显著。研究结果为覆冰分裂导线的舞动控制提供了一种新的方法。

高压输电线路抗冰灾的研究现状与发展趋势

从导地线和输电塔的覆冰模型、覆冰断线倒塔破坏机理、覆冰气象条件下塔-线体系可靠性等方面,全面分析了高压输电塔-线体系抗冰灾的研究现状和发展趋势,系统总结了国内外有关高压输电线路抗冰灾的研究成果。指出了目前高压输电塔-线体系抗冰灾研究中存在的问题和不足,具体从导地线和输电塔的覆冰模型、覆冰断线冲击的动力学分析理论、模型实验和数值模拟方法、塔-线体系覆冰可靠性等方面提出了当前迫切需要进行研究的内容与方向,以揭示高压输电线路覆冰断线以及倒塔破坏的机理,增强抵抗冰荷载灾害性破坏的能力及完善高压架空输电线路设计的标准。

采用PBL教学模式进行工程训练时“问题”的设置

指出了采用PBL教学模式进行工程训练时,其"问题"的核心作用和"问题"的内涵,提出了"问题"设置时应遵循的原则,介绍了"问题"设置的过程并阐述了"问题"题库建设及其意义。

输电线路导线覆冰机理及雨凇覆冰模型

为了揭示输电线路导线覆冰形成的原因和覆冰机理,通过对已有文献系统分析,指出导线覆冰是热力学、流体力学和电流电场耦合作用的结果。在国内外已有的覆冰模型基础上,针对雨凇覆冰过程,通过引入碰撞系数、冻结系数和收集系数给出了导线均匀覆冰和非均匀覆冰的覆冰质量和覆冰厚度预测模型,研究了在不同过冷却水滴中值体积直径、风速以及导线直径情况下覆冰质量随时间的变化规律。研究结果表明:与已有的覆冰模型相比较,所给出的模型能够获得满意的预测结果,该模型可为输电线路冰灾分析和覆冰设计提供有价值的参考。

大跨越高压输电线路覆冰断线的冲击动力学模型

为了从理论上揭示大跨越高压输电线路覆冰断线的冲击动力响应,针对大跨越高压输电导线分裂布置型式的线路覆冰情况,采用等效单根导线代替分裂导线,利用能量法,建立了覆冰断线的冲击动力学模型。以某大跨越高压输电线路的一个典型耐张段为例,应用该模型计算导(地)线覆冰断线和未覆冰断线工况下对铁塔造成的冲击响应。研究表明:覆冰断线造成的冲击动力响应远大于未覆冰断线情况,覆冰断线冲击响应不容忽视。该模型可为大跨越高压输电线路覆冰断线的冲击动力响应试验分析与数值计算提供理论依据。

大跨越输电塔-线体系覆冰断线模型试验研究

为了准确有效研究大跨越输电塔-线体系中杆塔结构在覆冰断线工况下的动力响应,以晋东南-南阳-荆门1 000 kV特高压输变电工程中的黄河大跨越段为原型,进行了模拟覆冰条件下五塔四线塔-线体系模型的断线冲击响应试验。试验测得了输电塔薄弱位置杆件的应变时程曲线,研究了塔-线体系在不同断线工况下杆塔的动力响应。通过分析得出了输电杆塔的最不利断线工况,找出了输电塔在断线冲击作用下的最不利位置,为输电塔结构抗冰灾设计提供了有价值的参考。通过进一步研究发现,当断线位置在导、地线悬挂点附近时,输电塔的测点应变突变值与覆冰厚度成近似的一元二次函数关系。

混凝土自锚式悬索桥竖向自由振动的理论研究

基于大位移非线性弹性理论的广义变分原理,考虑了加劲梁的压弯耦合、剪切应变能和扭转应变能的影响,建立了三跨自锚式悬索桥空间耦合自由振动的大位移不完全广义势能泛函,通过对竖向位移约束变分,推导出自锚式悬索桥的竖向挠曲振动微分方程,忽略非线性项的影响,进而得到线性振动微分方程。以一座主跨240m混凝土自锚式悬索桥为例,求出了竖向振动方程自振频率的解析解,并与数值解作了比较,吻合较好。这一理论和方法为自锚式悬索桥的固有振动特性分析提供可靠的理论依据。

虚拟激励法在自锚式悬索桥竖向地震反应分析中的应用

考虑压、弯耦合效应 ,建立了自锚式悬索桥的竖向地震动方程 ,并利用虚拟激励法来求解 ,由于虚拟激励法自动计及了参振振型的互相关项和激励之间的互相关项 ,是快速精确的CQC算法 .文中以兰旗松花江混凝土自锚式悬索桥为例 ,计算了主梁、主塔和主缆的期望峰值响应 。

自锚式悬索桥的纵向地震反应研究

考虑了地震动空间效应 ,包括行波效应、部分相干效应和局部场地效应的影响 ,应用虚拟激励法 ,对一座拟建的主跨 2 40 m自锚式混凝土悬索桥在多点随机激励下进行了纵向地震反应分析 .计算结果表明 :在多点随机激励下 ,行波效应和部分相干效应除了使锚固端轴力略有增加外 ,其它部位结构动内力和动位移都减小 .文中采用了 3种相干模型进行分析 ,通过计算结果的比较 。

覆冰荷载下500kV输电塔失效模式研究

以2008年初南方雪灾致输电塔倒塌为背景,利用ANSYS软件建立了某500kV输电线路的一塔两线体系精细化有限元模型,给出了利用荷载增量最小准则法搜寻输电塔主要失效模式的过程,计算了中、重冰区高压输电塔的主要失效模式,列出各失效路径中失效杆件的位置,进而对比分析了中、重冰区下输电塔结构的可靠性。结果表明,中冰区的输电塔的失效模式大部分在塔头位置,不能满足标准要求,而重冰区的主要失效模式出现在塔头部分的偏多,部分出现于塔身位置,相比于塔头,塔身部分的能满足标准要求。

大跨越输电塔—线体系脱冰振动模型试验

输电线路脱冰振动响应给电网的正常运行带来重大的安全隐患。为精确分析大跨越输电塔—线体系中导地线脱冰对铁塔造成的动力冲击响应,以晋东南—南阳—荆门1 000kV特高压输变电工程中的黄河大跨越段为原型,对覆冰条件下五塔四档线塔—线体系模型的脱冰冲击响应进行了模拟试验,通过对比分析塔—线体系在不同脱冰工况下杆塔的动力响应,获得输电杆塔的最不利脱冰工况,找出了输电塔在脱冰冲击作用下的最不利位置。利用ANSYS软件建立与试验模型相应的输电塔线体系模型,采用完全法瞬时动力分析模拟导、地线脱冰,提取各个测点应变,所得结果与试验结果吻合。

大跨径混凝土自锚式悬索桥非线性静力分析

介绍了自锚式悬索桥受力特点及其非线性分析理论,并以某一混凝土自锚式悬索桥为例,考虑主缆大位移、主梁和主塔的P-Δ效应、主缆吊索的初应力以及混凝土的收缩徐变等非线性因素的影响,对以下5种荷载组合:组合I(恒载+公路—I级+人群荷载)、组合II(恒载+公路—I级+人群荷载+收缩徐变)、组合III(恒载+公路—I级+索降温)、组合IV(恒载+公路—I级+整体升温)、组合V(恒载+公路—I级+主梁温差)进行了非线性力学性能分析。计算结果表明该桥力学性能满足设计规范要求。分析比较了结构参数及形式的变化对桥梁受力性能的影响,所得结论对同类桥梁的研究有一定的参考性。

多支承激励下自锚式悬索桥空间地震反应分析

基于随机振动理论,考虑了地震动空间效应,对一座主跨240米自锚式混凝土悬索桥在多支承激励下进行了地震反应分析,以及在地震波的三向正交分量独立作用和联合作用下的地震反应进行了数值计算,探讨了行波效应和部分相干效应对自锚式悬索桥地震反应的影响.

高压管汇三通管件有限元及疲劳断裂分析

应用固体力学中的有限元分析理论对高压管汇的典型构件－三能管分别在荷载工况为50，70，100MPa下进行分析计算，找出最大应力和最大位移所在位置，并在此基础上应用相应的断裂力学准则对此构件进行疲劳寿命分析、一次性失稳断裂分析及裂纹扩展寿命分析，从而为高压管汇的正确和安全使用提供了可靠的依据。

基于支持向量机的大型输电铁塔损伤识别方法研究

输电铁塔在电力的传输上占有重要地位,一旦发生损伤破坏将造成严重的经济损失.模态曲率改变率这一参数具有良好的损伤定位能力,通过对某500kV输电铁塔的损伤位置识别,即使是在诸如1%等微小损伤条件下,仍能取得良好的效果.作为一种新兴的机器学习算法,支持向量机在损伤识别中已显示出其回归能力的优越性.本文提出了利用最小二乘支持向量机进行大型输电铁塔的损伤程度识别方法,通过对某500kV输电铁塔的损伤程度进行识别,发现该方法在较少的样本条件下,亦能非常逼近目标值,具有精确的损伤程度识别能力.

基于支持向量机的大跨度拱桥损伤识别方法研究

作为一种新兴的机器学习算法,支持向量机在损伤识别中已显示出其回归能力的优越性。将模态曲率改变率作为损伤识别特征参数,提出了基于支持向量机的大跨度拱桥损伤识别方法。首先应用模态曲率改变率进行损伤定位识别,然后重新构造训练样本,利用最小二乘支持向量机方法进行大跨度拱桥的损伤程度识别,该方法在较少的样本条件下,取得了非常接近目标值的识别效果。通过与RBF神经网络的训练结果进行对比,验证了该方法的精确性。

高压输电塔覆冰荷载作用下可靠度分析

介绍了蒙特卡洛法在结构构件可靠度计算中的应用,根据载荷增量最小准则法和Ditlevsen界限法,阐述了输电塔结构体系可靠度计算的基本原理,利用Matlab工具箱编制了可靠度计算程序,选取500 kV高猫头塔(5A-ZM1)为例进行了可靠度计算,并对比分析了高压输电塔在覆冰有、无风两种工况下的构件及结构体系可靠度和失效概率。结果表明,输电塔结构在覆冰有风工况下的杆件及结构体系失效概率远大于覆冰无风工况下的失效概率,与覆冰有风工况下的实际相吻合,为高压输电塔的设计提供了参考依据。

CFRP复合材料在土木工程中的应用现状

纤维增强塑料(FRP)是土木工程应用的热点，而破纤维(CFRP)以其良好的物理力学性能被应用得最广泛、最成熟．对CFRP在土木工程中应用情况进行了分析，并进一步指出目前存在的问题．

腹腔镜下与经腹保守性手术治疗卵巢肿瘤蒂扭转的疗效对比分析

目的:对比分析腹腔镜下与经腹保守性手术治疗卵巢肿瘤蒂扭转的效果。方法:2010年3月至2011年9月南方医科大学南方医院急诊收治的卵巢肿瘤蒂扭转患者57例,分别接受腹腔镜下(26例)和经腹(31例)保守性手术治疗,对比观察两组术中、术后情况,并在术后1月、3月和6月随访其卵巢功能情况。结果:两组患者手术时间、术中、术后并发症和术后随访卵巢功能下降比例比较,差异均无统计学意义(P>0.05);腹腔镜组术中出血量和住院时间显著少于经腹手术组(P<0.05)。结论:对于有强烈保留生育功能要求的未婚未育和未成年卵巢肿瘤蒂扭转患者,腹腔镜下保留卵巢的保守性手术治疗不仅可行,还具有一定的优势。

考虑桩-土-结构相互作用的输电塔风振响应分析

运用ABAQUS软件分别建立四类场地土体条件下考虑桩-土-结构相互作用(简称PSSI)的整体有限元模型和基础固支的输电塔三维有限元模型,并通过在桩和土体交界面上设置主从接触面来考虑桩-土-结构相互作用效应,然后基于线性滤波法模拟输电塔结构脉动风,进行了输电塔结构模态分析和风振响应分析,最后计算输电塔的风振系数。结果表明:考虑PSSI效应后输电塔自振周期随土体柔度增大而增大,塔身主要节点位移最大增至2.8倍,主要控制点加速度与应力有不同程度的减小,Ⅰ类场地土体条件下风振系数有明显增大。研究认为,考虑PSSI效应可以更准确地分析输电塔的风振响应。