折腰沟管道悬索式跨越结构静态强度分析

在考虑自重、风载等载荷的作用下 ,对马惠宁输油管道折腰沟管道跨越结构的原设计状况进行了分析 ,在考虑沟坡坍塌、悬索及抗风索锈蚀和松弛等情况下 ,对结构的位移、应力等进行了有限元计算 ,对结构的静力安全性进行了评估 ,并给出了目前该管道跨越结构安全状况的评估结论 。

导线冲击悬索式跨越架的动力学分析研究

采用传统静力学方法进行悬索式跨越架工程设计时,无法考虑承载索弹性模量的非线性特征、落网导线高度变化等因素对计算结果的影响。针对以上不足,开展了悬索式跨越架承载索用纤维绳索在不同载荷下的本构关系试验研究,为悬索式跨越架有限元建模提供了数据支撑;依托实际工程参数,建立了悬索式跨越架有限元模型,开展了导线发生跑线、断线事故工况的动态冲击仿真分析,并将仿真结果与静力学结果进行了对比。结果表明:纤维绳索的本构关系呈现较强的非线性特征,使用单一静态值计算极不准确;随着导线落网高度的增加,仿真结果与静力学结果偏差较大,采用静力学计算方法已无法准确评估悬索式跨越架的安全性。

事故工况下悬索式跨越架对输电铁塔的影响及补强措施

悬索式跨越架通过输电线路跨越档两侧输电铁塔上的临时横梁来悬挂柔性封网装置,以便保护下方被跨越物的安全。导线在张力放线断线事故工况下通过悬索式跨越架将冲击载荷传递至输电铁塔。针对跨越档铁塔在设计中未考虑导线放线事故工况的现状,以某工程5E1-SZKK型铁塔为研究对象,分析了事故工况下悬索式跨越架对铁塔的影响及补强措施。提出了基于柔性体非线性动力学的导线冲击仿真方法,仿真结果显示,铁塔所受冲击载荷最大峰值达到107.5 kN,且各点受载方向复杂;塔身斜材790-820杆与900-952杆分别超限0.438与0.473。对5E1-SZKK型铁塔通过增大截面技术补强后,杆件利用率满足要求。

输电线路悬索式跨越架抗冲击性能影响规律研究

目前悬索式跨越架的设计未考虑动态冲击效应。为了探究悬索式跨越架在不同工程参数下抗导线冲击的影响规律,文中以悬索式跨越架承载索常用的超高分子量聚乙烯绳为例,建立了绳索受冲击的仿真模型。文中研究不同工程参数对跨越架在事故工况下(断线和跑线)的抗冲击性能影响规律,得到基于桁架单元的动力学仿真与试验的最小误差为0.67%。仿真结果表明:因牵引板的作用,断线对跨越架产生的冲击载荷大约为跑线的2~3倍;跨越架冲击载荷随落线高度而增加,但具有一定随机性,其弧垂变化水平在4-4.5 m;中间承载索和绝缘网安全系数较小;1250 mm^(2)导线比630 mm^(2)导线的线密度、配套使用的牵引板大,故1250 mm^(2)导线对跨越架的冲击较大。

落线高度对悬索式跨越架在断线事故下的影响分析

悬索式跨越架(简称跨越架)抵抗导线在断线事故下的冲击能力是其被考虑的重要力学性能之一,但试验危险性大、成本高,其抗冲击性能很难通过试验得到。建立导线冲击跨越架的参数化有限元模型,并通过小尺寸试验验证其可行性就显得十分必要。因此以JL1/G1A-630/45导线为研究对象,分析落线高度对跨越架抗冲击性能的影响规律。由试验得到采用桁架离散单元与罚函数接触算法、纤维绳Hyperelastic材料本构模型、以失效准则ductile damage建立损伤单元实现导线断线过程的仿真计算,仿真计算与试验结果一致性较好;由仿真分析得到的承载索与绝缘网轴向张力随落线高度增加呈近似线性增加;在落线高度由5 m增加到30 m时,弧垂变化量在5 m以内,该仿真结果对跨越架的设计与使用具有实际指导性意见并可提供近似的理论依据。

悬索式跨越中主索和吊索长度的计算

根据悬索式跨越工程特点，从悬索式跨越主索的自然垂度近似于抛物线曲线给出了跨越中索，吊索下料长度的计算方法，该方法计算简单，切合实际，并成功地进行了应用。

悬索式跨越架用吸能装置吸能效果试验分析

为提升悬索式跨越架的抗冲击性能,该研究依据悬索式跨越架在事故状态下的承载特点,设计了适用于悬索式跨越架的液压吸能装置,并进行了吸能效果验证试验。首先,在分析事故工况下悬索式跨越架的承载特点的基础上,对比几种不同类型的吸能原理,最终选取液压吸能装置进行设计。然后,通过悬索式跨越架承载索小尺度垂直状态试验测试了吸能装置的吸能效果,最大可达到71.05%。为进一步验证真实工况下吸能装置的吸能效果,开展了大尺度模拟冲击试验技术研究,分别测试了承载索在有无吸能装置下的冲击响应规律。试验表明,在110 m跨距、重物载荷0.5 t、冲击高度0.5 m的条件下,液压吸能装置的吸能效果达到32.10%,可以有效提高悬索式跨越架的抗冲击性能。

油气管道悬索式跨越工程结构安全性检测与评价体系研究

悬索跨越形式是油气管道跨越工程中被广泛使用的结构,针对它的结构安全性检测及评价体系的研究具有重要意义,目前我国在本领域仍处于一个起步探索的阶段。从索力检测、外观检查、混凝土无损检测、钢结构无损检测、涂层劣化评价和线形观测6个方面归纳了悬索式跨越结构安全性的检测评价体系,并以9座悬索式跨越工程为例,在规范基础上提出了采用动态权重方法综合评价跨越工程的技术安全状况评级,使之更符合工程实际并为下一步养护维修提供依据,成果可供油气管道悬索式跨越工程结构安全性检测参考。

双柱组合悬索式跨越架施工布置的方式和方法

双柱组合悬索式跨越架在输电线路不停电跨越架线施工中得到广泛应用，在不同的地形和施工条件下可因地制宜的设计应用不同跨越架布置方式。文章对双柱组合悬索式跨越架在跨越施工的几种不同的应用方式进行了探讨，对跨越架在不同应用条件下的施工方法、安全事项等方面提出一些建议。