面向采空区的输电线路杆塔设计优化方法

作     者：宰红斌 刘云峰 卫栋 朱丹 上官明霞 单荣荣 ZAI Hongbin;LIU Yunfeng;WEI Dong;ZHU Dan;SHANGGUAN Mingxia;SHAN Rongrong

作者机构：国网山西省电力公司晋城供电公司山西晋城048000 国网山西省电力公司山西太原030021 国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211106 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFB0902800) 

出 版 物：《电力工程技术》 (Electric Power Engineering Technology)

年 卷 期：2021年第40卷第4期

页      码：182-188页

摘      要：由于现有输电线路杆塔材料弹性较差,且本体结构难以适用于采空区,因此提出面向采空区的杆塔设计优化方法。首先,提出一种输电线路杆塔拓扑优化方法,通过选择合适的杆塔支撑形式、边缘形式、内层数以及冗余数,以获得最优的杆塔结构。然后,采用纤维增强复合材料(FRP)替代传统的杆塔材料设计横担,保证杆塔处于弹性工作状态,提高其承载力。最后,基于回溯搜索算法(BSA)求解杆塔拓扑优化问题,在满足应力、位移等约束的前提下,实现杆塔尺寸、形状和拓扑的优化。基于Matlab中开发的有限元程序对文中方法性能进行实验论证,结果表明,与其他方法相比,文中方法的结构重量明显减少,且结构更具弹性,适用于采空区的实际应用。

主 题 词：采空区 混合启发式 纤维增强复合材料(FRP) 回溯搜索算法(BSA) 输电线路杆塔 拓扑优化 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.12158/j.2096-3203.2021.04.026

馆 藏 号：203104653...