摘要：为了研究输电塔半刚性连接钢管构件的轴压稳定性能,对60根钢管试件进行了轴压试验,分析了其失稳破坏模式和稳定承载力,并与现行设计规范计算的承载力进行了对比;建立了半刚性连接钢管构件的有限元模型,经与试验结果对比验证后开展了参数分析,研究了初始转动刚度、径厚比、材料强度以及初始缺陷对半刚性连接钢管构件的稳定系数-长细比曲线的影响;基于有限元分析的结果提出了半刚性连接钢管构件的轴压稳定计算公式。研究结果表明:半刚性连接构件的试验稳定承载力均大于铰接构件的试验稳定承载力,在所有试验工况中两者的相对差距最小为5.6%;中国和美国现行设计规范计算得到的钢管构件稳定承载力总体偏保守,分别约为试验结果的0.78倍和0.89倍;影响半刚性连接钢管构件稳定承载力的主要因素为长细比、初始转动刚度以及边界条件;提出的半刚性连接钢管构件轴压稳定计算公式能准确地预测其稳定系数并具有良好的适用性,可为实际工程提供参考。

摘要：为解决圆形隧道电缆支架存在的安装困难、形式多样等问题,提出一种新型装配式可调电缆支架,并对其承载力特性及设计方法开展研究。该支架可实现角度的精细化调整,使其能够适用于圆形隧道的不同角度支撑面。与传统电缆支架相比,新型装配式可调电缆支架构造简单、连接方便且施工精度高。建立可调电缆支架的有限元模型,并在与试验结果对比验证的基础上,对支架的变形特点、典型部位应力发展、承载力特性及其关键控制参数开展数值模拟;基于支架的受力特点,提出其承载力理论计算模型,并给出横担与斜撑等主要部件的选型设计方法。研究结果表明:新型电缆支架体系受力合理,具有较好的强度、刚度和稳定性,在电缆荷载作用下,可调支架的破坏模式主要为斜撑失稳破坏,伴随着横担滑槽处的屈曲变形;横担的尺寸对支架刚度、承载力有显著影响,而斜撑直径和水平螺栓直径对支架弹性刚度的影响较小,但对承载力有一定的影响;基于计算模型得到的支架关键部位应力水平与数值模拟值较为接近,所提出的计算模型可用于指导新型支架横担、斜撑等主要部件的选型设计。

摘要：为了深入研究输电塔钢管的涡激振动特性,对安装不同设计参数扰流板的输电塔钢管进行了风洞试验。验证了输电塔钢管涡激振动临界风速和最大振幅的预测公式,并得到了扰流板外形、间距、长度、肋高等参数对输电塔钢管涡激振动抑振率的影响规律。在此基础上综合考虑材料成本、制作安装成本和抑振效果对不同设计参数下扰流板的抑振性价比进行了评估,最后基于帕累托最优解法选取了考虑成本后的扰流板最优设计方案,研究结果为扰流板设计参数的取值提供参考。

摘要：金属装配式基础因施工方便与综合造价低而被越来越多地应用于风积沙地区输电线路基础工程。针对中密风积沙开展全模和半模抗拔模型试验,研究了不同深宽比下基础的上拔荷载-位移特性和抗拔破坏模式。结果表明,抗拔荷载-位移关系曲线随着基础深宽比λ变化而改变。当λ=1.0时,曲线呈缓变型;当λ=2.0~5.0时,曲线呈软化型。随着λ的增大,抗拔拔承载力随之增大。在加载过程中,地表以基础顶部为中心逐渐形成近似为圆形的隆起区域,隆起程度随着上拔位移增大而不断增加,最终形成整体破坏,此时滑动面贯穿地表;通过半模试验观测的上拔土体滑动面子午线可用直线方程近似描述,且抗拔角随着λ的增大而减小。根据上述试验结果,基于Veesaert滑动面摩擦强度理论和极限平衡原理,提出了金属装配式基础的抗拔承载力改进计算方法,计算结果相较于土重法和剪切法更接近试验值,且离散程度更小。

摘要：越来越多输电线路穿过风积沙覆盖的沙漠地区,金属装配式基础具有良好的适用性,但目前现场试验研究甚少。在毛乌素沙地南缘的陕西榆林地区,开展多组风积沙地基金属装配式基础的真型上拔试验,测试与分析基础的上拔承载力、上拔与地表位移、支架与底板应力、上部土压力等参数变化。研究结果表明:金属装配式基础的上拔荷载-位移曲线形态与扩展基础类似,可分为近似直线段、塑性过渡段和直线失稳段;上拔累计竖向位移达到21~23mm时,基础进入极限状态;加载过程中基础顶部周围地表若出现细小裂缝,并沿对角线方向扩展,则基础在下一级荷载下进入极限状态;通过分析基础上部土压力的变化特征,可发现基础上拔破裂面上的破裂点,据此推算出实际上拔角;现有规范中土重法计算的上拔承载力,相较极限上拔承载力试验值偏大,建议相关地区基础设计时上拔角取为19.0°~19.5°。

摘要：为了借鉴国外的先进经验,也为了国内工程设计人员正确的使用国外设计规范,选取十本国内外输电线路相关规范,对各规范中角钢肢的宽厚比限值以及屈曲后强度的计算公式的理论背景和来源,进行了系统的分析。选取工程常用的Q235、Q345和Q420钢,对各规范角钢肢的屈曲后强度进行了定量对比,并提出初步建议。所得结论可供工程设计人员参考。

摘要：以新疆地区某750 kV工程中初步设计拟采用的复合材料横担塔为例,对复合材料横担塔在工程中应用的结构方案进行了对比分析,给出了推荐结构形式,并通过有限元分析得到复合材料构件设计的控制工况。通过对新疆地区不同工程条件下的工程经济性分析,探讨了复合材料横担塔的适用性。

摘要：面对越来越多的国外工程设计的需求,了解、熟悉并掌握国外规范与国内规范的异同,对于在国外工程中更好地采用国外规范进行设计是很有必要的。从实际工程出发,选取国外三本主流输电线路设计规范,与我国规范GB 50545-2010的风荷载计算进行分析和比较。结果表明,国内外规范在风荷载重现期、平均时距、风载体型系数、考虑动力特性的系数以及线条和杆塔风荷载计算值上都有差别。所得结论可供工程设计人员参考。

摘要：输电塔等工程钢结构的安全常易受到裂纹等损伤的影响,该类损伤在结构振动中常表现出变刚度的非线性特征。为了解决该类非线性损伤检测问题,提出了一种基于自回归/自回归条件异方差AR/ARCH模型转换距离的非线性损伤识别方法。首先描述了AR/ARCH混合模型的基本组成原理,给出了模型建模的定阶和参数估计方法。然后描述了非线性损伤的时变刚度特性,给出了基于二阶方差指标的非线性损伤识别策略。在此基础上,分析了AR/ARCH模型残差和条件方差与非线性损伤的关联关系,并提出了一种基于AR/ARCH模型的转换距离指标。最后采用三层框架试验验证了指标的有效性,并对输电塔模型进行了损伤识别试验。试验和计算结果表明:基于AR/ARCH模型的转换距离指标明显优于传统的二阶方差指标,其具有更强的非线性损伤识别能力和可靠性。

摘要：输电线路结构定位对后期施工作业、线路的安全运行和工程经济指标具有重要影响。为提高特高压输电线路设计质量,结合某特高压输电工程,以喀斯特复杂山地地貌下塔位结构定位为例,阐述了结构定位步骤、减腿配置方法和定位原则,可指导工作人员在复杂山地地形下的线路选线终勘工作,为类似工程提供参考依据。