摘要：为揭示输电线路覆冰舞动机理,开展了覆冰导线舞动风洞试验,通过变化风速、风向、弧垂等参数研究了柔性覆冰导线舞动特性。研究表明:覆冰导线在风荷载作用下变形到平衡位置,并围绕平衡位置以多阶模态进行振动。覆冰导线顺风向平均变形和振幅最大,并随着风速的增大而增大。采用数值模拟方法建立了三塔四线耦合体系模型,给出了塔线体系舞动响应。计算结果显示:覆冰导线距离初始位置2 m处的平衡位置开始舞动,导线振幅不断增大,舞动轨迹呈椭圆形,导线竖直向振幅明显大于横向振幅。同时基于疲劳累积损伤准则进一步评估了输电杆塔关键节点的舞动疲劳损伤和疲劳寿命。研究发现酒杯塔线体系在舞动过程中上下曲臂交点位置是最易发生疲劳破坏的关键节点,在输电塔的设计过程中应充分考虑上下曲臂交点处的构件疲劳损伤,最后给出了输电塔主要关键节点的舞动疲劳使用寿命。

摘要：为了提高服役期输电塔抵御极端气象灾害的能力,保证输电线路的安全稳定运行,以220 kV典型输电塔为例,利用有限元方法对其进行了抗风极限承载力研究,分析强风作用下输电塔的倒塌机理和破坏模式。针对输电塔的失效模式,提出了一种输电塔无损加固方案,通过建立不同长细比主材角钢构件的有限元模型,对加固前后主材的轴压承载力进行了数值模拟,并对输电塔整塔薄弱部位主材进行了加固设计,研究了加固后输电塔的极限抗风承载力。研究表明,加固后的主材角钢承载力大幅提升,最高可达37.2%。输电塔的薄弱部位主材加固后的局部刚度提升较大,输电塔的塔顶位移和最大应力与未加固前相比均显著降低,铁塔极限承载力大幅提升,输电塔的设计重要性系数由1.15提升至1.35,提出的加固方法可为同类型输电塔的抗风加固设计提供重要参考。

摘要：为解决传统桩-塔脚现浇型连接接头存在的受拉性能差、施工周期长等问题,提出了一种新型预应力混凝土高强管桩(precast high-strength concrete pile,PHC)管桩-塔脚机械型连接接头。先通过理论分析对新型连接接头中的圆筒和腹板最小厚度进行确定,再利用ABAQUS软件对其进行轴向性能有限元分析,并将其与传统现浇型连接接头进行对比。研究结果表明:当圆筒厚度为10 mm、腹板厚度为10 mm时,其能满足单项承载力要求、整体承载力要求及经济性要求。在受压荷载下,传统现浇型连接接头最终因塔脚全域受压屈曲而破坏;机械型连接接头最终因连接主体中的圆筒和腹板全域屈服而破坏,其可满足同型号管桩-塔脚的受压设计承载力要求,且可选择增大圆筒厚度和腹板厚度来提高整体受压承载力。在受拉荷载下,现浇型连接接头最终因预埋件中锚筋与混凝土锚固力不足而发生拔出破坏,拉伸位移均为预埋件刚体位移,连接接头具有很差的延性。机械型连接接头最终因啮合式连接接头中的连接销受拉变形过大而破坏,其受拉承载力远大于现浇型受拉承载力且具有较好的延性。

摘要：为探究多尺度模型下高压输电钢管塔关键节点在极端气候条件下的失效模式,以某大跨越直线塔为研究背景,提出了一种在有限元软件ABAQUS中实现不同尺度单元连接的方法,并验证了跨尺度连接的合理性。建立了结构行为一致多尺度输电钢管塔模型,通过对比分析证明了多尺度模型的合理性。对输电塔可能遇到的大风、覆冰、断线三种极端气候工况进行了数值模拟,通过对数值模拟结果的分析,得到了不同工况下输电塔关键节点的失效模式,为高压输电钢管塔的设计和维修加固提供了可靠的依据。

摘要：为了较准确地分析特高压直流输电塔节点的受力性能,将实体单元模型和梁单元模型连接,建立输电塔多尺度有限元模型。通过与TTA模型、刚架模型及真型塔试验结果的比较分析,验证了多尺度模型的合理性。然后关注一种试验工况,利用多尺度模型对铁塔的一个关键节点进行非线性分析。结果表明,该塔破坏前,铁塔斜材已产生了局部屈曲,多尺度模型能够较真实地模拟节点板及连接杆件的受力状态,计算结果与试验数据吻合良好,可以对铁塔结构设计及试验研究提供参考。

摘要：输电钢管塔节点多采用焊接连接,焊后存在残余应力,同时在正常使用情况下其又受到风荷载等环境荷载的作用,因此在输电塔服役期间存在多物理场的耦合效应。为了研究输电钢管塔节点的力学性能,选取某一酒杯塔为研究对象,对其曲臂处的钢管节点处应力进行了研究。首先,基于顺序耦合热应力分析理论,利用Abaqus有限元分析软件对焊接过程进行仿真模拟,得到了节点的焊接残余应力分布规律。然后通过多点约束-梁单元法建立输电塔-节点多尺度模型,实现了不同尺度模型之间的连接;基于该模型对输电塔节点在风荷载和焊接残余应力耦合作用下的应力进行分析。结果表明,焊接残余应力是影响节点受力的主要因素。研究结果可为输电钢管塔的抗风设计提供有价值的参考。

摘要：T接塔具有节约线路和减少换接塔数量等优势。我国目前尚无T接塔通用设计实例,因此需要对T接塔进行详细研究,为典型设计提供基础。基于T接塔结构特性及荷载特点,建立T接塔有限元模型,研究大风工况与45°风工况下铁塔受力情况。结果表明大风工况下,T接塔整体受力较为均匀,受力性能良好。

摘要：我国社会经济不断发展的同时,国民用电需求量相应增加,电网铺设面积也越来越大。我国作为能源需求大国.同样也是能源损耗大国,面对全球能源不断缩减的局面,越来越多国家意识到节约能源的重要性,为节约能源资源,促进社会经济可持续发展,我国采取节能发展措施,并制定一系列绿色环保发展战略目标。电力产业作为社会经济发展不可或缺的一部分,同样也是能源损耗中最为严重的产业之一,因此加强对节能高压输电线路的设计与管理,实现电力系统节能环保运行成为我国电网设计重要任务之一。