基于非线性时程的750kV构架抗震性能分析

750kV变电构架是我国西北地区变电工程最核心的构筑物。文中采用通用有限元分析软件SAP2000,对某位于抗震设防烈度8度区的750kV格构式构架的抗震性能开展非线性时程分析。研究结果表明,750kV构架整体抗震性能可达到性能要求,构架梁柱杆件主材均满足抗震承载力要求,仅在罕遇地震作用下,部分柱腹杆应力比超限,建议采取增大该处杆件截面等加强措施,以增强750kV构架的抗震性能。

1000kV淮南变电站500kV构架设计优化

1000kV淮南变电站本期500kV出线构架为四回出线单端撑结构,由于梁柱整体建模较梁柱分开建模更接近实际受力状态,文章先在STAAD软件中建出梁柱整体结构模型,并考虑不同风向条件下的导线荷载及风荷载,然后对其进行结构分析和构件设计。通过分析可以发现,越靠近端撑,杆件的内力也越大。端撑的销节点尤为重要,应重点验算。

特高压晋东南变电站1000kV构架横梁的吊装

通过全面分析特高压晋东南变电站1000kV构架横梁的结构特点、重量参数和吊装要求,结合GMK6300型全路面汽车起重机的性能,确定了该1000kV构架横梁的主臂长度、作业半径、吊点设置、吊具配置等吊装工况参数,对吊装现场布置和吊装程序进行了优化,对吊装该1000kV构架横梁时的注意事项进行了总结,以期为特高压工程建设和管理提供参考。

基于钢管混凝土原理的500kV构架柱加固设计

双河500 kV变电站需要进行增容改造、更换500 kV构架导线,根据现行导线荷载和规范要求对500 kV构架进行复核计算。针对构架柱受力不满足规范要求这一情况,根据钢管混凝土原理采用构架柱内灌混凝土的加固设计方案和高位抛落不振捣法的施工方案。通过复核计算,构架柱内灌混凝土的加固设计方案能够提高构架柱的受力性能,既可满足工程要求,又节省了停电时间。

双层双排8连跨联合750kV构架的设计研究

±800kV灵州换流站交流滤波器母线构架首次采用750 kV构架,构架采用空间双排双层8连跨联合的布置形式。通过对A型柱和格构式构架比较分析最终采用钢管格构式构架形式。计算分析发现导线拉力和风荷载足够大时,温度作用对构架的影响不是随构架纵向长度加长而成线性增长,从而构架不需再设置温度伸缩缝断开成4跨+4跨的形式。同时对750 kV构架的杆系布置进行优化,使其更美观简洁。

1000kV构架风振系数的计算研究

1000kV变电构架高度高,荷载大,结构重要性高,采用钢管格构式结构,自振周期大,属高柔结构,在风荷载作用下的动力响应相当显著。基于Matlab,采用Davenport风速谱对大气边界层的脉动风速进行模拟,并将风荷载作用于构架上,使用Ansys分析1000kV构架的风振响应。根据风振系数的定义,在风振响应计算结果的基础上,对1000kV构架各分段的风振系数进行了计算,并与基于相关规范的设计取值进行了比较。计算结果表明,构架x向与y向的风振响应并不完全相同,通过理论计算所得的风振系数并不与高度完全成比例,x向风振系数在构架横梁处存在较大的突变。杆件内力计算结果表明,只要取值合理,构架设计时,格构式部分可沿全高取统一风振系数,与根据各分段实际风振系数计算所得杆件内力的误差并不大。

220kV变电站风帆式联合出线构架受力计算分析

为节约变电站占地,针对220kV户外GIS变电站的220kV出线构架形式进行研究分析,利用GIS设备布置灵活的特点,将A、B、C三相出线垂直布置,出线梁三层布置,构架断面型式呈风帆型,利用STAAD软件建出梁柱整体结构模型,并考虑不同风向条件下的导线荷载及风荷载,然后对其进行结构分析和构件设计,从结构的变形、应力、挠度等方面进行详细计算,优化结构构件截面的选择,以节约用钢量。

500 kV进线构架的抗震性能评估

变电构架如果在地震作用下发生严重破坏或倒塌,将导致大面积的电力缺口,为此开展了500kV进线构架地震易损性分析,实现了对结构在不同预期地震作用下失效概率的评估。通过全荷载域时程分析研究了进线构架在强震下的失效机理,并在此基础上定义了结构性能目标,提出了高于普通建筑结构并适用于变电构架的抗震设计目标,通过大量算例分析获得了结构的地震易损性。结果表明:结构失效之前经历了充分的塑性发展,端部A字柱的柱脚破坏起到整个结构倒塌的控制作用,因此定义了端部A字柱柱脚杆件的偏角θ作为评价结构破坏程度的指标;通过易损性分析发现结构满足基于性能的抗震设计目标,但在塑性发展后期损伤过于迅速,因此在强震验算时应以轻微破坏为目标进行验算。

750kV钢构架节点试验研究

钢管格构式构架中出(母)线梁弦杆与构架柱主材的连接,无论从构造还是受力上都很复杂,同时这种节点又是构架结构的关键部位之一,目前关于这种节点的受力性能尚未有研究报道。结合渭南东750 kV输变电工程,针对这种节点的受力性能进行了6个足尺实型节点在拉(压)、剪复合作用下的试验研究。试验节点承受荷载均大干其设计承载力,并具有较大的安全裕度,说明所设计的节点是安全可靠的。试验还表明,在节点板及与之相连的附近钢管截面存在较大的应力集中现象。虽然钢管截面个别点上应力达到了屈服应力,但对整个节点的受力性能未有影响;试验进一步表明,所采用的6.8级镀锌螺栓即使在荷载远大于设计承载力时,也未有较大的滑移和松动。

750kV钢管混凝土变电构架相贯节点SCF试验研究

以国内首例750kV钢管混凝土变电构架工程为背景,对3个采用不同加强方式(即瓦形板、套管和腋板加强)和一个作为对比的无加强钢管混凝土Y型节点在平面内弯矩作用下的应力集中系数(SCF)进行了试验研究.结果表明:相比无加强节点,本文采用的3种加强方式均能显著降低节点的SCF值;通过2种外推方法的对比表明,主管的SCF可以采用线性外推法,而支管SCF需采用二次外推法;增大主管轴压比将显著降低节点的SCF值,使SCF值分布更为均匀.将试验SCF结果与现有规范的计算公式对比表明,现有规范计算结果与支管的SCF试验结果吻合较好,而对主管的SCF明显均偏于保守.

750kV格构式变电构架结构选型及优化研究

以某变电站中的750 kV连续构架工程为例,研究了其结构形式的选择,利用空间计算分析的手段,优化750 kV格构式构架的结构形式及节点设计,提出设计此类变电构架结构时所需注意的事项,以达到经济、合理、降低工程造价的目的。

500kV全联合构架风荷载影响分析

在对500kV变电站内500kV全联合变电构架进行受力分析时,依据《建筑结构荷载规范》计算得出了结构的风振系数βz并判断其合理性。利用通用有限元程序STAAD/CHINA,计算得出不同风向时500kV全联合变电构架的受力情况及风荷载产生的内力占总内力的情况,从而为500kV全联合变电构架及其类似的结构的风荷载计算提供参考。

66kV管母线跨路全联合构架结构设计

介绍一种新型66 kV构架结构,其出线构架梁和中间构架梁采用多边形钢管横梁,出线构架柱和中间构架柱采用A型钢管杆设计,母线构架与进线构架柱和中间构架柱相连组成全联合构架。运用PKPM、MIDAS软件对模型进行大风、覆冰、运行安装等工况的计算和验算,结果表明全联合构架强度、刚度和稳定性满足要求,结构设计紧凑,减少构、支架基础量及钢材量,具有良好的经济性。

安阳500kV变电所220kV构架柱选型分析

本文根据全国220kV架构使用情况的调查分析,结合工程实践,提出了对220kV架构选型分析意见,并简单分析了各种结构形式的技术经济特点。

750kV配电装置钢管A字柱结构构架设计研究

750 kV构架是750 kV变电站内的重要构筑物之一,本文在分析比较750 kV构架采用钢管A字柱、钢管格构式柱的安全可靠性及经济适用性基础上,选定750 kV变电构架采用钢管A字柱结构型式,详细分析了电气布置、荷载及其组合、柱脚根开、温度及地震作用、材料选择、节点设计等对750 kV钢管A字柱结构构架设计的影响。同时,本文提出了合理的结构布置及连接方式,选择合适的杆件截面,以期达到节省占地、安全可靠、经济合理、安装方便、外形美观的目的。

纵向地震下1000kV出线构架的输电导线耦合作用振动台试验研究

为研究纵向地震作用下输电导线的动力耦合作用对1000kV出线构架地震响应的影响机理并讨论不同输电导线垂跨比的影响,开展了缩尺比为1∶15的考虑输电导线动力耦合作用的单跨1000kV出线构架振动台试验研究,其中输电导线采用基于等效动力刚度的无质量弹簧模拟。试验采用人工质量相似模型并使用原材料,设计、加工了高精度的构架试验模型和输电导线等效试验模型,选取20条真实地震记录对试验模型进行纵向激励并采用白噪声记录进行扫频分析以检测结构的完好性。结合试验现象对比分析考虑与不考虑输电导线动力耦合作用的两类模型的结构响应,分析发现:输电导线与构架的动力耦合作用较强,削弱了构架的地震响应;随着垂跨比的减小,被悬挂系统耗散的能量增大,输电导线对构架的弹性约束增强,构架的地震响应进一步被削弱。此外,对试验模型进行数值重现分析,发现试验与数值所得的位移时程曲线拟合较好,结构最大位移误差较小,说明有限元方法可以较好地模拟输电导线的动力耦合作用。

悬挂系统的动力耦合作用对1000kV出线构架地震响应和极限承载力的影响研究

1000kV出线构架是特高压变电站内重要的下部支承结构,为了研究悬挂系统的动力耦合作用对其地震响应和极限承载力的影响,选取输电导线的6种垂跨比和5种档距作为分析工况,采用7组真实远场记录作为地震激励。首先比较各工况在多遇、设防、罕遇和极罕遇地震下的构架地震响应,然后讨论构架的全过程曲线、强震失效模式和极限承载力,最后提出考虑悬挂系统动力耦合作用的构架结构响应和极限承载力的预测模型。研究表明:悬挂系统的动力耦合作用是输电导线的初始水平张力作用、地震激励下的弹性约束作用和耗能减震作用的三者叠加;构架的变形路径、塑性发展规律、失效模式和极限承载力对垂跨比和档距都非常敏感;输电导线初始水平张力影响构架在强震作用下的破坏属性;构架结构响应和极限承载力的预测模型可为其抗震设计提供理论支持。

750kV联合变电构架风振系数计算研究

文章以新疆地区某750kV联合变电构架为原型,对其进行静力分析以及基于随机振动理论和Davenport谱的有限元功率谱密度分析,得出750kV联合变电构架的风振系数,所得结论具有重要工程价值,可直接应用于750kV联合变电构架的工程设计以及为更高电压等级的1000kV钢管格构式构架设计提供指导和借鉴。

1000kV变电构架位移风振系数研究

以皖南变1000kV变电构架为背景,基于随机振动理论通过有限元软件计算得到其位移风振系数,并与规范方法所得风振系数进行比较,结果表明1000kV联合变电构架位移风振系数较单体时有明显的增大,荷载规范所得风振系数总体来说其对于边塔偏于保守,而对于中塔偏于危险。

750kV钢管混凝土变电构架结构关键节点研究

钢管混凝土结构作为一种较为合理的结构形式,一般都有很好地经济性。为了在750 k V变电构架结构中大力推广钢管混凝土结构,同时为桥湾750 k V变电站提供设计依据,进行了750 k V钢管混凝土变电构架结构中3种关键节点的试验研究。试验结果表明:各类节点均具有较高的强度储备和延性,且破坏形态满足"强节点弱杆件"的设计原则,经依托工程实践总结后可在750 k V变电构架结构中推广应用。