大跨越輸電塔線體系靜動(dòng)力研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、輸電塔是一種重要的高聳結(jié)構(gòu),我國(guó)從上個(gè)世紀(jì)中已經(jīng)開(kāi)始了發(fā)展建設(shè)。目前,隨著電網(wǎng)的不斷升級(jí),輸電塔結(jié)構(gòu)正逐漸朝著高聳、大跨及特高壓的方向快速發(fā)展。本文的工程背景為剛剛建成的、坐落在廣東江門的500kV臺(tái)香線崖門大跨越輸電塔,跨越檔距1425m,兩岸跨越塔高度達(dá)到215.5m,由本課題組承擔(dān)全部的設(shè)計(jì)及節(jié)點(diǎn)承載試驗(yàn)工作。 本文首先基于非線性有限元理論,建立了多種空間非線性有限元模型,考慮了輸電塔與輸電線的耦合作用及絕緣子、電梯井道等

2、的影響,并以自重及輸電線初始應(yīng)力作用下的非線性靜力計(jì)算結(jié)果作為初始態(tài),來(lái)分析對(duì)比跨越單塔、塔線體系(兩塔三段線及四塔三段線)以及輸電線各自的動(dòng)力特性及相互影響。此外,還討論了大跨越塔的局部變形問(wèn)題以及隔面設(shè)置對(duì)局部變形的影響。 然后運(yùn)用諧波合成法將脈動(dòng)風(fēng)荷載模擬為空間相關(guān)的多維隨機(jī)過(guò)程,得到崖門大跨越輸電塔線體系的風(fēng)荷載時(shí)程樣本,進(jìn)而對(duì)多個(gè)跨越單塔模型及大跨越塔線體系模型進(jìn)行風(fēng)振響應(yīng)時(shí)程計(jì)算,并考察各模型的位移、速度、加速度響應(yīng)

3、及頻譜特性。此外,介紹了輸電塔風(fēng)振系數(shù)的理論計(jì)算方法及我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范的相關(guān)要求,著重計(jì)算了按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》及《高聳結(jié)構(gòu)規(guī)范》的要求得到的崖門大跨越輸電塔風(fēng)振系數(shù),并根據(jù)前文的崖門大跨越風(fēng)振響應(yīng)時(shí)程計(jì)算結(jié)果得到了六種跨越單塔及塔線體系模型的風(fēng)振系數(shù),通過(guò)九種數(shù)據(jù)的對(duì)比得到了大跨越輸電塔線體系風(fēng)振系數(shù)的變化規(guī)律,并從塔身主材內(nèi)力角度也進(jìn)行了驗(yàn)證。 接下來(lái),通過(guò)崖門大跨越輸電塔的管節(jié)點(diǎn)靜力加

4、載試驗(yàn),檢驗(yàn)了30mm厚Q345B的直縫鋼管在加工過(guò)程及承載狀態(tài)下的受力性能,并將六種管節(jié)點(diǎn)形式的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)照,驗(yàn)證了該大跨越輸電塔管節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的可靠性,也證明了有限元分析方法的實(shí)用性。 最后著重研究了管節(jié)點(diǎn)的插板連接,從支管偏心距、節(jié)點(diǎn)板尺寸、主管徑厚比、主支管軸線夾角及主管軸力等參數(shù)入手,結(jié)合前文插板連接管節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),建立了不同變化參數(shù)的有限元分析模型并進(jìn)行了相應(yīng)計(jì)算,通過(guò)對(duì)照不同變化參數(shù)的應(yīng)力云圖、位

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