基于双切圆的输电角钢塔口宽计算方法

输电角钢塔是架空输电线路的重要部件,约占线路总投资的20%,其生产加工包含二维单线图绘制和三维放样等环节,正确计算角钢塔口宽尺寸是加工和组装铁塔的必要条件。在研究角钢塔主材杆件对齐原理的基础上,通过深入分析变坡塔身、不同规格塔段主材的连接形式,采用双相切圆方法求解角钢塔各塔段口宽,准确计算出变坡多塔身、不变坡多塔段外皮对齐情况下的口宽尺寸。根据该方法基于VC++和OSG开发了相关计算软件,并在若干项目中进行了验证,结果表明,该方法性能稳定、精度可靠,能较好地满足实际工程要求。

山地受限区域直线旋转输电角钢塔转换层承载力试验研究

为研究直线旋转输电角钢塔转换层结构的承载能力,对该结构足尺转换层节点进行了承载力试验研究。以1个直线旋转塔转换层节点试件作为研究对象,通过足尺转换层节点试件的承载力试验,获取其变形及应变在荷载作用下的变化规律,研究直线旋转塔转换层的承载力和受力机理。研究表明:直线旋转塔转换层节点试件在荷载作用下的最不利位置出现在转换层连接节点处;试件各杆件在试验荷载下处于弹性状态,其承载力性能和变形性能符合设计要求,有较好的安全储备;转换层刚度与整体试件刚度匹配较好,协同工作性能好。

输电塔角钢单排螺栓抗剪连接承载力中外规范差异研究

螺栓连接是输电塔角钢节点设计的重要连接方式,其连接部分的承载力直接影响输电塔整体承载性能。螺栓连接共有五种破坏形式,分别是孔壁承压破坏、块剪破坏、角钢净截面拉断破坏、螺栓杆剪断破坏及螺栓杆弯曲破坏。影响螺栓连接承载力的主要因素有:角钢材质、角钢规格、螺栓等级、螺栓直径以及螺栓端距、间距及边距等。中外规范对于输电塔角钢螺栓连接节点设计存在差异性,主要体现在螺栓端距、中心距及边距的规定上。以单排螺栓连接为例,主要研究螺栓端距、间距及边距对螺栓连接承载力影响这方面中外规范的差异,并为工程实际应用提供参考。结果表明:欧标对于螺栓端距、间距和边距规定最小值比中标及美标规范要小,设计方法更具有经济性。中国规范未直接体现螺栓端距、间距和边距对螺栓连接承载力影响,美国规范将螺栓端距作为直接影响螺栓连接承载力的重要因素,欧洲规范将螺栓端距、间距和边距作为承载力系数的影响因子对螺栓连接承载力产生影响。

Q420双拼角钢输电塔腿稳定承载力的全尺寸试验研究

Q420双拼角钢是输电塔构建的重要材料,它的稳定承载力决定着输电质量。当Q420双拼角钢输电塔腿达到极限时,输电塔腿就易变形,遭破坏性强。提出利用有限元来求取Q420双拼角钢输电塔腿的稳定承载力的方法。首先利用有限元进行屈曲分析,分析Q420双拼角钢输电塔腿开始变得不稳定时的临界荷载和屈曲模态输电塔腿发生屈曲响应时的特征形状,确定输电塔腿承载力临界状态,然后通过承载力临界状态,确定稳定承载力,通过实验60度和90度大风对Q420双拼角钢输电塔腿稳定承载力的影响完成Q420双拼角钢输电塔腿稳定承载力研究。仿真实验证明,这种方法有效计算出Q420双拼角钢输电塔腿稳定承载力,对Q420双拼角钢输电塔腿推广起积极作用。

双回路直线型钢管角钢输电塔静动力分析

采用有限元分析软件ANSYS对500 kV双回路直线型圆管角钢输电塔进行了静动力分析,研究方法及主要结论如下:运用静风极限承载力的分析方法,计算出铁塔在各个方向的极限承载力较为接近,通过塔体动力特性的分析,变刚度处设计应予以重视。

窄基角钢输电塔风振系数研究

窄基角钢塔是一种占地少的新塔型,因其高宽比大的高柔结构在风荷载作用下响应敏感,在窄基塔结构设计中,风振系数的取值对风荷载的计算非常重要,目前国内外规范难以获得窄基塔风振系数的取值。为此,文章针对中国东部电网某线路上4座典型的窄基角钢塔,建立其力学分析模型,采用有限元法和结构动力时程分析获得各窄基塔的风振系数,然后与随机振动理论以及设计规范所得结果进行比较分析。结果表明,依据该文采用时程分析方式获得的风振系数与随机振动理论分析结果吻合,然而目前规范中取自普通杆塔结构的风振系数取值不适用于窄基角钢塔。最后,利用动力时程分析获得的风振数据进行拟合,提出了窄基角钢塔风振系数的简化计算公式,为类似杆塔设计提供参考。

双回路直线型圆管角钢组合输电塔架风振分析

双回路直线型圆管角钢组合型输电塔具有钢管塔的优点,但国内外针对此类输电塔风振响应研究尚少。基于MATLAB软件,采用AR法对风荷载进行模拟,得出该型输电塔在脉动风作用下的风振响应。研究表明:通常的静力设计方法可能导致输电塔基础承载力的不足;在设计时,应充分考虑变坡度位置的刚度。

长横担输电塔风致薄弱部位及加强措施

以沿海地区某220kV长横担角钢输电塔为原型,通过气弹模型风洞试验考察结构的气动失稳趋势及薄弱部位,结合数值分析研究抗风加强措施.塔头部位由于不利的气固耦合效应,在高风速下出现了较明显的弯扭耦合振动现象;塔身下部长斜材在风振激励下,产生局部振动,面外位移增大,易引发构件的压弯破坏.分别采取增强塔头斜材和增设横隔面等措施对原结构进行抗风加强设计.后续试验结果和理论计算均表明:加强横担之间的斜材对减小塔头扭转振动的效果明显;在长斜材节段处增设横隔面可以抑制局部振型的提前出现,有效地降低斜材的压弯应力,从而提高整塔的极限承载能力.

窄基角钢输电塔塔线体系风振响应分析

窄基角钢输电塔具有小根开、高柔度的特点,其与输电线组成耦联体系兼具了大跨度的特征,风振效应十分明显。为更好地了解其风振响应特性并简化其计算模型,利用ANSYS有限元软件建立了直线型一塔两线、三塔两线两种塔线体系模型,对其动力特性和风振响应情况进行了比较,并以此为基础对不同布置形式下小转角塔线体系的风振响应进行了对比分析。研究结果表明,一塔两线模型具有足够的计算精度,可以作为简化的计算模型应用于实际工程。对具有小转角的塔线体系而言,布置形式对其风荷载作用下结构的稳定性影响不大。