First tower line using composite material commissioned in Jiangsu

On December 3, 2009, the upgraded 220-kV Mao-Qiang line of Jiangsu Lianyungang Power Supply Co. was put into operation. It is the first high voltage

GFRP布无损加固输电铁塔角钢受力性能研究

针对现役输电铁塔在覆冰、风荷载、边坡变形等作用下可能存在承载力不足的问题,研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)布无损加固铁塔角钢的受力性能。首先,利用文献中的物理试验对加固钢材数值试验方法进行验证;其次,以铁塔角钢为研究对象,基于验证的数值试验方法建立72组有限元分析模型,探讨长细比、GFRP布粘贴层数、粘贴长度等因素对角钢极限承载力的影响;最后,推导并改进GFRP布角钢复合构件理论承载力计算方法。结果表明:不同长细比对构件极限承载力影响较大,当角钢长细比大于70时,加固后的承载力提升不明显;增加GFRP布粘贴层数,角钢承载力大幅提升,粘贴8层GFRP布的承载力提升率最高达41.03%;柱中GFRP布粘贴长度为75%与粘贴长度为100%的角钢极限承载力相比提升不大,仅为0.27%~2.10%;对推导的GFRP布角钢复合构件理论承载力计算方法引入修正系数后,数值试验与理论计算值相对误差缩小至-2.70%~1.77%,有效提升理论解计算精度。在对现役铁塔加固时,只需对角钢全长的75%粘贴6~8层GFRP布进行加固,且对于长细比λ≤70的角钢加固效果更好。

外露型钢锚箱组合索塔锚固区水平传力机理

为揭示外露型钢锚箱组合索塔锚固区水平传力机理,基于弹性介质层法推导钢锚箱壁板-混凝土塔壁结合面滑移的理论计算式,进而得到连接件剪力流、钢与混凝土构件轴力的计算方法。通过平截面假定、理论计算式与锚固区节段模型试验结果的比较,验证理论计算式合理性并进行参数化影响分析。研究结果表明:顺桥向预应力和水平索力同时作用时,钢混结合面最大相对滑移0.055 mm,焊钉连接件最大剪力15.99 kN,钢锚箱侧壁板受拉应力6.55 MPa,混凝土塔壁受压应力−1.07 MPa;钢锚箱侧壁板、混凝土塔壁承担顺桥向预应力的比例为10%和90%,水平索力的比例为26%和74%;锚固区水平传力机理受钢锚箱侧壁板厚度、混凝土塔壁厚度、结合面传力长度、连接件抗剪刚度与顺桥向预应力作用的影响很大。

基于功率流理论大底盘双塔楼减震控制研究

在地震作用下,大底盘双塔楼结构采用隔震层和阻尼器协同控制方案有较好的控制效果,但该体系下各子结构间的能量流动并未被深入研究。文中将大底盘双塔楼复合被动控制体系简化为分布参数体系,利用多目标粒子群(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法,得到阻尼器最优参数。以此为基础,探究左塔频率和阻尼比变化时,各塔楼功率流方差、功率流流向以及随机功率流时变方差的变化情况。研究表明:采用一体化的设计流程可以增强大底盘双塔楼控制体系的耗能能力。隔震层和阻尼器使得具有底部隔震的右塔类似于一个大型的调谐质量阻屁器(tuned mass damper,TMD)控制装置。同时左、右塔楼不对称设计提供的动力差异进一步提升结构的减震性能。此时,较低楼层的能量将流入隔震层,而较高楼层的能量则由阻尼器进行吸收耗散。复合被动控制方案可使得结构更快地进入稳定状态。上述方案还可大幅降低随机功率流时变方差峰值。

双层薄壳钢-混组合桥梁钢塔建造线型控制技术

以安阳至罗山高速公路黄河大桥钢塔为例,双层薄壳桥梁钢-混组合塔建造线形控制是较为复杂的过程,需从横断面的分块设计,双层薄壳单元加工的精度控制,塔节段整体组装(预拼装)精度控制,桥位安装线形采用特征点控制,混凝土时间和浇筑量分别予以控制,针对各工序的控制要点,制定行之有效的实施方案,通过该项目的实践,塔壳的线型满足设计要求,为类似结构桥梁钢塔建造线型控制提供借鉴。

桥梁工程大跨双塔钢混组合梁施工控制技术研究

以某地区的大跨度桥梁工程双塔钢混组合梁结构为例,结合该工程实际情况分析该工程的施工控制难点,并确定施工控制原则后,进行主塔线形控制、主梁应力控制、斜拉索索力控制、钢箱梁合龙控制。对控制效果进行测试后得出:梁顶高程最大控制误差为15.6mm,斜拉索的索力控制偏差结果均在5%以内,满足桥梁工程的施工标准规范。

基于既有桩基承台的塔式起重机复合基础建造方法研究

在超高层基础施工时,需要同步施工塔式起重机基础。桩承台作为超高层常用基础形式,一般需要将塔式起重机基础预埋件布置在桩承台中心位置,以获得最优承载力。限于结构平面布置或塔式起重机作业安全距离的限制,无法将塔式起重机基础布置于承台中心,进而无法保证塔式起重机基础的受力安全性。针对上述问题,提出了基于既有桩基承台的塔式起重机建造方法,该方法可结合超高层原有桩基承台和筏板兼作塔式起重机基础,避免了塔式起重机基础的补桩等施工措施,显著节约了钢筋、混凝土等材料成本、人工成本和工期成本。

用于铁塔地脚防护的聚氨酯弹性体复合材料研究

随着现代通信技术的飞速发展,铁塔作为通信基础设施的重要组成部分,其地脚面临着来自自然环境和人为损伤的多重威胁。针对铁塔地脚的保护需求,本文提出了一种基于聚氨酯弹性体复合材料的防护方案,并对其制备工艺、性能测试及应用进行了系统研究。通过对材料性能的分析和实验验证,本文的研究成果为铁塔地脚防护提供了新的解决方案,具有重要的工程应用价值。

多功能纤维增强陶瓷复合材料在火电厂脱硫防腐系统中的应用

火电厂脱硫系统吸收塔、烟道内衬主要采用玻璃钢、玻璃鳞片防腐材料,但该类产品易开裂、脱落,且产品燃点较低,在长期高温烟气使用过程中易发生火灾安全事故。针对上述问题,研发一种新型多功能纤维增强陶瓷复合材料具有重要的意义。本文研究内容在保证优异防腐性能条件下,弥补了传统有机类防腐材料易燃、有机含量高等缺点。该材料已成功应用于宁夏英力特化工股份有限公司热电分公司,取得良好的经济效益及社会效益。

中美欧通讯杆塔标准中风荷载设计的对比研究

5G建设对通讯杆塔的承载提出更高要求,风载荷是通讯杆塔承载力的重要设计组成,对不同标准下风荷载参数的研究分析有着重要的工程意义。本文通过对中、美、欧不同标准中风载荷的参数如地形地貌、荷载动态参数、风压高度变化系数等进行对比,为相关涉外通讯工程的风荷载计算提供参考。同时,探讨了复合材料在通讯杆塔领域中应用的优势。

二合一复合式干燥塔在氯气处理中的应用

介绍了二合一复合式干燥塔的设备结构、优点和操作注意事项,在氯气处理技改中利用二合一复合式氯气干燥塔代替三塔干燥工艺,既简化了操作又节约了动力电消耗,为氯碱行业氯气干燥系统改造工艺的选择提供了参考。

110kV双回路新型复合横担输电塔受力性能研究

为研究110kV带二分拉杆的FRP复合横担双回路输电塔受力性能,采用有限元软件ANSYS建立复合横担塔分析模型,了解不同工况下输电塔的受力状态,对整塔位移和杆件轴力进行分析,得到各种荷载组合情况下的塔体受力情况,并与角钢塔对比。结果表明:复合横担塔以90°大风工况为控制工况;各工况作用下,钢构件的最大应力约为300MPa,位于塔腿主材处,复合材的最大应力约141MPa,位于复合材料拉杆处,塔体应力在安全裕度内,满足强度要求。

500 kV直线塔复合绝缘子断串原因分析

运用外观检查、解剖检查、染料渗透试验、红外测温试验,对一起500 kV某线路72号直线塔复合绝缘子断串故障原因进行分析。结果表明,故障相绝缘子护套存在自身缺陷、密封不严等问题,导致其芯棒与外界空气、雨水等接触,在强电场、酸液、潮湿空气等长期作用下芯棒受腐蚀,进而造成复合绝缘子中承力作用的玻璃纤维在电化反应下断裂,绝缘子在导线自重等综合作用下断串。

顺德大桥钢-组合结构混合桥塔受力性能分析

顺德大桥索塔采用上塔柱为钢结构桥塔、下塔柱为钢-混凝土组合结构桥塔的混合结构桥塔,结构设计新颖。为了探明新型混合结构桥塔的受力性能,建立考虑连接件受力的精细化有限元模型,研究钢塔-组合塔结合段的传力机理和受力分布规律。研究结果表明:钢塔-组合塔结合段传力的关键是使组合塔中的混凝土受力,设置承压板能够有效提高荷载传递效率,降低钢结构局部应力和连接件受力;通过格室型构造和钢-混凝土连接件能够保证两者有效结合、共同受力。

带二分拉杆的FRP复合横担受力性能试验研究

基于“三拉一压”复合横担,提出了一种带二分拉杆的FRP复合横担,解决了横担与塔身连接构造不合理的问题,同时保证了横担有足够的刚度。对带二分拉杆的FRP复合横担进行静力试验,研究其承载性能和破坏模式。结果表明:横担的荷载与位移基本成线性变化规律;复合材表面未出现明显变形;横担梁复合材应变远大于其钢套管应变,且越靠近加载端应变越大;受拉侧拉杆复合材应变大于横担梁复合材应变,说明受拉侧拉杆受力较横担梁大,更易发生破坏;横担的失效形式为受拉侧拉杆复合材和钢套管之间的胶接滑移破坏,拉杆的承载力决定了横担的极限承载力。横担在设计荷载以及破坏荷载作用下各构件截面应变均处于弹性阶段,其纵向破坏荷载约为设计荷载的5倍,说明该横担具有良好的受力性能,有较大的安全裕度。

大跨高低塔钢箱叠合梁斜拉桥参数敏感性分析

以一座主跨480 m的高低塔钢箱叠合梁斜拉桥为例,首先,采用Midas/Civil软件建立了斜拉桥施工全过程有限元模型;然后,研究了结构各构件的弹性模量、重量、无应力索长等设计参数变化对斜拉桥成桥状态下结构力学行为的影响,并基于综合敏感因子量化了主梁线形、塔偏、索力以及主梁应力等结构响应对各设计参数的敏感程度;最后,研究了斜拉桥最大悬臂状态下端部竖向位移随温度的变化规律。结果表明:无应力索长制造误差对结构受力影响最大,综合敏感因子为0.9880;主梁重量影响次之,综合敏感因子为0.0042;拉索、主梁、索塔与桥面板弹性模量影响不大;拉索重量影响最小。基于此,建议在高低塔钢箱叠合梁斜拉桥施工监控时重点控制拉索无应力索长与主梁重量,同时注意温度的影响。

陶瓷球联合塔磨机在安徽龙桥矿业铜硫分离工艺中的应用

为了进一步降低龙桥矿业公司选矿厂浮选生产成本,改善精矿过磨,提高浮选指标,针对选矿厂铜硫分离粗精矿再磨机能耗高、精矿过磨严重的现状,采用新型低耗的塔磨机替代原溢流型球磨机,并使用纳米复合陶瓷球作为磨矿介质。工业应用实践表明:采用塔磨机和陶瓷球磨矿,铜作业回收率提高了2.15个百分点,在进一步降低能耗的同时,改善了精矿过磨程度,提高了浮选工艺指标,每年可产生综合经济效益96.8万元。

市政工程中钢混叠合梁斜拉桥施工优化技术研究

针对市政工程中钢混叠合梁斜拉桥施工过程中的稳定性不足的问题,提出了一种临时对拉索与塔梁同步施工的综合优化方案。通过精确计算临时对拉索的力学性能及预应力水平,并实施塔梁同步控制,解决了施工阶段应力不均匀和位移过大的问题。仿真结果表明,优化后斜拉索成桥索力误差降至0%~3%,主梁竖向位移显著降低。

曲塔空间索面混合梁斜拉桥成桥荷载试验研究

为了掌握曲塔空间索面混合梁斜拉桥成桥时的工作状况,判断桥梁的实际工作状况是否满足设计要求,采用Midas Civil空间有限元软件进行仿真模拟,结合荷载试验研究了桥梁结构的静力效应(应变、挠度、裂缝宽度、索力)和动力效应(模态参数、冲击系数)。结果表明该桥的正常使用状态和承载能力符合设计要求,为桥梁投入使用和后期运营养护提供了依据。

钢管混凝土组合桥塔拉索锚固区受力分析

利用钢管混凝土抗压承载力高的特点,提出了一种斜拉桥钢管混凝土组合桥塔结构。索塔锚固段采用锚固、传力相互独立的索塔锚固构造,最大限度地发挥了钢管混凝土的抗压性能和钢箱混凝土的抗弯性能。建立了索塔锚固段实体有限元模型,分析了索塔钢板、混凝土和PBL键的受力特性,并把索塔锚固区简化为平面框架模型,给出了塔壁抗弯、抗剪、偏心抗拉承载力估算方法。研究结果表明:索塔各部分受力良好。