风荷载作用下塔式起重机结构的随机振动分析

对塔式起重机的研究一般是将风荷载进行应力等效或者是流体分析,而本文将结合脉动风的随机特性与Ansys的随机振动模块进行分析。首先计算塔机在非工作状况下的预应力模态,确定其固有频率及振型;其次基于Davenport风速谱计算出随机振动模块所需的PSD数据;最后从后处理模块中得到所需的数值。

基于ARM的塔机安全自动监控系统的设计

针对目前塔机运行过程中存在的安全隐患问题,提出了一种基于ARM的塔机自动安全监控系统。该系统以ARM为主控制器,实现了塔机运行时工作状态的监控、显示、记录和报警,通过无线通信技术,实现了相关塔机运行状态的信息传输及塔机之间的相互定位,依靠防碰撞算法,控制塔机输出,预防塔吊群交叉作业时的相互碰撞。该系统制造成本低、具有良好的实时性、可靠性以及广泛的应用价值,符合塔机监控系统小型化、智能化的发展方向。

上回转塔式起重机平衡重计算方法

为进一步提高上回转塔式起重机的抗倾覆能力,提高其工作稳定性,保证起重机平衡重设计的精准性,以更好地满足操作需求和工作需要,该文分析上回转塔式起重机平衡重的作用及影响、平衡重计算方法问题及改进,研究上回转塔式起重机的构造,并重点探究科学的上回转塔式起重机平衡重计算方法,以期为相关工作提供一定帮助。

池州长江大跨越超高输电塔高空摇臂抱杆吊装试验与数值分析

安徽省池州段长江大跨越345 m超高杆塔是国家“西电东送”工程中白鹤滩-浙江±800 kV特高压直流输电线线路的重点工程。在超高杆塔施工中对摇臂抱杆高空吊装全过程受力分析是保证施工安全、保障西电东送工程顺利竣工的重要手段。开展了模拟施工过程的摇臂抱杆调幅加载试验,明确了分级加载下摇臂抱杆的全过程受力特征,建立了考虑动力特性的摇臂抱杆高空吊装有限元分析模型,明晰了在实际荷载工况下结构重要杆件与节点的应力分布规律,并基于诸多关键工况分析优化了高空摇臂抱杆的设计方案。研究成果可为超高杆塔的摇臂抱杆吊装施工提供理论支撑。

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。

高层住宅施工用塔式起重机臂架腹杆布局优化设计

文章针对现有高层住宅施工用塔式起重机起重力矩小、起重能力差的问题,结合塔式起重机最大力矩条件,设计臂架腹杆变截面;遵循周期性优化原则,从拉杆的选材、受力分析、对比及附着的水平角度,实现塔式起重机臂架腹杆布局优化。通过对比臂架腹杆布局优化前后的塔式起重机,证明新的优化设计方案可以有效加大塔式起重机的力矩,提升起重机整体起重能力。

输电线路牦牛造型景观塔设计与优化研究

针对目前景观塔结构设计缺乏统一的原则和标准,造型设计突破性不强,塔重指标偏重和经济性欠佳的问题,以藏区牦牛造型景观塔为例,分析总结了景观融合思路、造型深化设计步骤和方法,以及结构布置和节点优化方法,为后续景观塔设计提供思路。重点对牦牛造型景观塔的结构布置方案进行了介绍;结合真型试验数据,基于虚功原理,对酒杯塔曲臂K节点的变形进行了分析,并在此基础上提出一种新的曲臂结构;基于有限元分析结果,优化了曲臂K节点构造。提出的一种新的曲臂结构,K节点相对变形小,避免了瓶口节点正侧面受力不均,有利于提高结构的安全可靠性。

一种分体式四轮多功能牵引设备设计

输电线路立塔工序中,大型铁塔多采用落地双摇臂抱杆组立,在这种情况下,需对4根牵引绳进行卷扬控制。文章提出了一种集成了四组牵引轮的分体式液压多功能牵引设备设计方案,可完成对4根钢丝绳的牵引控制以配合落地双摇臂抱杆进行输电线路组塔施工。基于四轮多功能牵引技术原理,对各系统设计重点进行论述,并经特高压输电线路组塔现场应用试验,验证了设备性能满足抱杆作业过程中对动力装置的各项要求,有效提高了施工效率。

基于ARM的便携式小卫星塔架测试系统的研究

小卫星在上天之前,为了保证可靠性必须对其进行测试。在基于ARM处理器的基础上,根据小卫星塔架测试的要求,研制了一套便携式小卫星塔架测试系统。设计了上下位机体系结构,包括前端数据采集系统和后端控制机,提高了测试的效率和质量。该系统具有自动测试、故障诊断、智能化、小型化以及便于携带等特点。

500 kV同塔双回复合横担杆塔研究

本文针对500 kV双回复合横担杆塔技术方案开展深入研究。对实际尺寸的复合横担绝缘子开展人工污秽工频电压试验,确定复合横担最小结构高度及爬距。根据连续档不平衡张力及断线张力计算结果,确定合适的悬垂金具串长度。结合复合横担的受力特点,确定“拉压双杆”的复合横担结构型式。采用有限元分析软件对各工况下复合材料横担杆件的轴力进行分析,并提出新型节点型式。根据与500 kV常规角钢铁塔的技术经济比较,500 kV双回复合横担杆塔在本体投资与走廊费用上均有经济优势,具有良好的应用前景。

同塔混压双回直流输电线路复合横担塔的防雷性能

复合材料横担杆塔在我国输电线路中逐渐得到应用,但有关其应用于超/特高压输电线路尤其是同塔多回工况的研究报道较少。针对超/特高压同塔多回输电线路架设高度普遍偏高,更易遭受雷害的运行现状,采用先导法作为绝缘子闪络判据,对比分析了不同横担结构的±800 kV/±500 kV同塔双回混压直流输电线路的反击和绕击耐雷性能。研究表明:复合横担塔反击和绕击跳闸率较传统杆塔分别低约21.4%和33.3%,这是因为复合横担塔的横担更短,杆塔呼高更低,可有效提高线路耐雷性能。使用复合横担塔代替传统杆塔,既可一定程度上缓解走廊紧张的问题,又能提高运行经济性。

台风环境下配网用玄武岩纤维复合横担结构选型及力学特性仿真研究

首先,根据区域台风历史极限风速修正了横担应用的气象条件,从理论上分析了风吹导线、风吹横担以及断线工况下风荷载数值以及断线张力大小;然后,针对各地区情况设计了4种矩形截面的横担,并通过受力分析确定了芯棒的最优截面;最后,利用仿真软件分析了结构的应力、应变特性。在极限台风风速60 m/s条件下,推荐使用规格为34 mm×54 mm的复合横担芯棒截面。在风以极限风速吹扫导线工况下,最大弯曲应力产生于芯棒与中央金具上边缘相接处,数值为121.76 MPa;此时,芯棒截面最大剪切应力为40.502 MPa,位于芯体与中间金具相接的下边缘。以上结果满足芯体的弯曲以及剪切应力要求。若考虑平均台风风速24.7 m/s,则推荐复合横担芯棒截面尺寸采用28 mm×42.5 mm规格。该研究结果可为玄武岩纤维增强复合横担的结构优化以及应用提供参考。

1000 kV特高压钢管塔横担布置的精细化分析

为了降低1000 kV特高压钢管塔横担发生破坏的概率,采用通用软件TTA和有限元软件ANSYS对横担内力进行精细化分析,提出了横担空前和空后两种布置方式,研究了两种方式下耐张塔和直线塔的横担内力变化,并分析了引起内力差异的原因。研究表明,横担上平面在空前和空后布置情况时的内力均小于封满情况时,横担下平面交叉材比封满情况下内力大,直线塔整体受力小于耐张塔;横担上平面交叉材空前或空后时,建议采用ANSYS有限元计算分析横担上平面空前或空后布置情况下的内力;横担上平面交叉材全封满时,通用程序TTA计算结果与ANSYS计算结果一致。

小型座地摇臂抱杆机械化组塔工法的应用

当前,国家新出台了输变电工程建设全面推进机械化施工意见。为进一步保障国家电网的建设质量,提升电网工程建设效率,应转变原有的机械化施工方式,运用小型座地摇臂抱杆机械化组塔施工法。文章以浙江地区在35~110kV线路的工程组塔施工为例,全面分析了传统施工方法,总结当前传统施工方法在小型组塔施工方面存在的困难,探讨小型座地摇臂抱杆机械化组塔工法的使用优势,并以浙江嘉兴平北(花园)作为案例,进行小型座地摇臂抱杆机械化组塔工法使用效果的全面研究,旨在持续优化小型座地摇臂抱杆机械化组塔工法的运用。

输电铁塔单角钢结构杆件内力及稳定承载力分析

当前输电铁塔设计使用的杆系模型计算结果不够精确,不能准确反映杆件内力,使用更准确的计算模型并与试验结果作对比找到更合适的内力计算方法是必要的。通过对一个耐张试验塔的一个导线横担用ABAQUS实体单元模型进行试验加载模拟,将数值计算结果与试验结果进行对比,证明了数值模型计算结果的有效性。在此基础上,分析并阐述了螺栓连接的输电塔单角钢结构杆件内力的分布规律。现行真型塔试验杆件内力的测量方法不正确,不能正确反映杆件受力状态;铁塔单角钢斜材不是轴力构件,受压杆件是压弯构件,杆件弯矩包含一阶及二阶弯矩,不能忽略;双面连接的主材杆件按轴力杆计算是正确的。按《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》及其新版《架空输电线路杆塔结构设计技术规程》,将分析对象横担的上、下平面的主要受压斜材分别用轴压构件和压弯构件的规范公式计算单角钢受压斜材的稳定应力,与实际应力进行了比较,论述了推荐方法的安全合理性。

群塔施工作业的安全管理措施与注意事项

2017年至今,我国群塔施工作业呈现蓬勃发展的态势,塔机数量一度短缺,出现了供不应求的现状。尽管如此,群塔施工作业中的安全问题依然不容乐观,无法满足工程项目的实际需求。基于此,文章以柳州红花水电站船闸工程为主要研究对象,概括了群塔施工作业的安全管理措施与注意事项,并结合柳州红花水电站船闸工程项目的多塔作业实际情况得出结论,以供参考。

±800 kV白浙线长江大跨越塔组立关键技术分析

通过对单基高345 m、重4520 t的特高压输电线路长江大跨越塔组立进行全过程分析,探讨运用500 t履带吊及T2T1500特大型座地双平臂抱杆组立跨越塔的施工技术要点。针对大跨越钢管塔组立特点和塔型参数,结合组塔现场布置情况及起重设备吊装特性,辅以每一段起吊方式及起重机械安装拆卸的独立分析策划,得出首座交直流混压同塔架设长江大跨越塔组立全方位解决方案。工程实际证明:跨越塔组立方案与现场契合度高,对于今后同类型大跨越组塔施工具有指导意义。

液压旋转起重塔吊伸缩臂瞬态动力学研究

伸缩臂是液压旋转起重塔吊的重要部件,为了确保液压旋转起重塔吊的安全性,提出液压旋转起重塔吊伸缩臂瞬态动力学研究方法。根据液压旋转起重塔吊的额定起升荷载与额定起升压力,结合偏摆水平力计算伸缩臂的惯性力;在考虑风力系数、风压等的情况下,计算了塔吊伸缩臂的风荷载;建立了液压旋转起重塔吊的回转运动方程、变幅运动方程和伸缩运动方程,采用拉格朗日方程构建伸缩臂的瞬态动力学方程。实验结果表明,所提方法可以在不同风荷载下对伸缩臂的瞬态应力进行精准分析,较为准确地评估伸缩臂在不同工况下的受力情况,且具有较高的可靠性。

酒杯型输电铁塔曲臂风荷载风洞试验研究

酒杯塔是1 000 k V特高压输电线路工程中的常用塔型,设计时曲臂风荷载计算存在使用模型不统一的问题,而目前还没有针对曲臂风荷载的专门研究。完成了15 m/s和20 m/s来流风速下酒杯型输电铁塔曲臂模型的风洞试验,得到了11种风向角下的风轴和体轴平均阻力系数,获得了曲臂模型迎风面、背风面体型系数和背风面风荷载降低系数η,分析了酒杯型输电铁塔曲臂角度风荷载系数和有效投影面积,将试验确定的曲臂风荷载计算参数与国内外规范值进行了对比分析,提出了酒杯型输电铁塔曲臂角度风荷载的设计建议。按中国规范"塔身"模型计算曲臂风荷载满足安全要求,风向角为90°时曲臂风整体风荷载取值偏于保守;风向角为45°、60°和90°时,按中国规范"横担"模型计算的曲臂风荷载远低于风洞试验值,将低估曲臂风荷载并使结构抗风设计存在安全隐患。

高分辨率SAR图像中特高压铁塔覆冰特性分析

利用高分辨率合成孔径雷达(SAR)卫星监测覆冰铁塔的安全状态对特高压线路的安全运行具有重要意义。为此进行了特高压铁塔模拟横担覆冰实验,利用环境气候实验室制作了覆冰厚度分别为10cm和4cm的实验横担。基于1m分辨率的SAR卫星影像研究了不同厚度覆冰与未覆冰情况下的铁塔横担雷达反射特征与参数变化,结果显示覆冰横担在雷达(VV)极化模式下后向散射特性未见明显削弱,可以利用高分辨率SAR卫星监测覆冰条件下特高压铁塔的安全状态。