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窄基塔单桩十字梁自平衡基础极限承载力试验

建筑科学与工程学报 2021年第3期38卷 30-42页

作者：郑向锋杨垂玮赵腾飞黄模佳中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司安徽合肥230601 江西师范大学城市建设学院江西南昌330022 南昌大学工程力学系江西南昌330031

提出一种结构简单、整体性能好、施工快捷且经济效益好的新型窄基塔基础——单桩十字梁自平衡基础,在足尺试验及数值模拟的基础上,对新型基础的受力特点和破坏模式进行研究。建立土体-混凝土-钢筋的非线性有限元模型,考虑土体与混凝土... 详细信息

提出一种结构简单、整体性能好、施工快捷且经济效益好的新型窄基塔基础——单桩十字梁自平衡基础,在足尺试验及数值模拟的基础上,对新型基础的受力特点和破坏模式进行研究。建立土体-混凝土-钢筋的非线性有限元模型,考虑土体与混凝土的非线性接触,进行模型的加载-卸载分析,并将分析结果与试验结果进行对比;通过分析得到新型基础的极限承载力,并得到新型基础在荷载作用下的破坏形式、薄弱位置及钢筋应力。结果表明:有限元模型的荷载-位移曲线、主筋轴力变化曲线及十字梁基础的裂缝发展与试验结果吻合较好,荷载-位移曲线基本呈缓变型或直线型,十字梁主筋轴力在上拔侧距十字梁底部0.5 m左右位置出现最大拉应力,在受压侧的十字梁与桩体交界面处存在最大压应力,单桩主筋拉应力的最大值出现在距桩顶大约1.95 m处,压应力最大值出现在距桩顶大约0.94 m处;十字梁裂缝从十字梁根部下侧开始发展,受拉钢筋屈服,受压区混凝土发生破坏,所得结论为新型基础的设计提供依据。

关键词：窄基塔单桩十字梁新型基础足尺试验非线性分析

双拼组合角钢平面假设符合度与填板厚度关系的研究

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钢结构 2016年第5期31卷 16-20页

作者：孟宪乔杨垂玮郑治祥中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司合肥230601

输电铁塔中实腹式双拼组合角钢构件在两节点间需设置填板,GB 50017—2003《钢结构设计规范》和DL/T5154—2012《架空输电线路杆结构设计技术规定》中,仅简要规定了填板设置上的构造要求,而对填板厚度设计要求及具体布置方式未做出说明... 详细信息

输电铁塔中实腹式双拼组合角钢构件在两节点间需设置填板,GB 50017—2003《钢结构设计规范》和DL/T5154—2012《架空输电线路杆结构设计技术规定》中,仅简要规定了填板设置上的构造要求,而对填板厚度设计要求及具体布置方式未做出说明和理论分析。通过梁的力学分析和有限元计算,研究双拼组合角钢填板厚度与横截面弯曲应力分布平面假设符合度的关系,获得不同填板厚度的双拼组合角钢横截面上的应力分布规律,其结果可为填板最佳厚度的设计提供理论依据。

关键词：双拼组合角钢弯曲变形平面假设符合度填板厚度

输电铁塔单双角钢变换节点试验研究与承载力计算方法

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钢结构 2017年第6期32卷 59-65页

作者：杨垂玮孟宪乔兰志文陈旭阳许渊中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司合肥230601 南昌大学建筑工程学院南昌330031

主要针对架空输电线路铁塔设计中常用的单双角钢变换节点进行承载力研究,建立其力学模型,对节点强度和稳定性进行理论分析,提出节点水平连接板板厚的计算方法,给出节点荷载传递系数。对不同板厚的单双角钢变换节点进行足尺试验和有限元... 详细信息

主要针对架空输电线路铁塔设计中常用的单双角钢变换节点进行承载力研究,建立其力学模型,对节点强度和稳定性进行理论分析,提出节点水平连接板板厚的计算方法,给出节点荷载传递系数。对不同板厚的单双角钢变换节点进行足尺试验和有限元分析,并将试验结果与有限元结果进行对比分析,二者吻合较好,验证了单双角钢变换节点的荷载传递机理,同时验证了水平连接板设计计算方法的可行性。

关键词：角钢塔单双角钢变换节点承载力有限元足尺模型试验

横材刚度对三角形与四边形塔架主斜材内力分配的影响

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南昌大学学报（理科版） 2019年第5期43卷 446-454页

作者：赵腾飞杨垂玮张雷何盼盼黄模佳南昌大学工程力学研究所江西南昌330031 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司安徽合肥230022 九江学院土木工程与城市建设学院江西九江332005

输电塔架的主材、斜材是其承载的主要构件,横材为主要的连接构件,横材的刚度会影响主材和斜材的内力分配。本文以五层三角形和四边形塔架为研究对象,推导出横材刚度为零和无穷两种极限时主斜材内力的理论计算表达式,通过对比得到横材刚... 详细信息

输电塔架的主材、斜材是其承载的主要构件,横材为主要的连接构件,横材的刚度会影响主材和斜材的内力分配。本文以五层三角形和四边形塔架为研究对象,推导出横材刚度为零和无穷两种极限时主斜材内力的理论计算表达式,通过对比得到横材刚度对主斜材内力影响的基本规律;进一步建立不同刚度的塔架模型,并对其进行数值计算,通过拟合得到主材内力随横材刚度的变化曲线。研究结果表明,塔架横材的刚度将影响主斜材的内力分配,适当增加横材刚度可有效分配主斜材内力,减少材料消耗,研究成果具有较高的工程应用价值。

关键词：输电塔架横材刚度数值计算内力分配

考虑耐张串效应的特高压线路导线弧垂的理论解

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科学技术与工程 2020年第30期20卷 12512-12519页

作者：赵腾飞包华张雷杨垂玮周贺黄模佳南昌大学工程力学系南昌330031 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司合肥230601

在特高压(ultra high voltage,UHV)架空输电线路工程中,导线弧垂的计算必须考虑耐张绝缘子串的影响。随着耐张绝缘子串的串长和串重的增大,传统的抛物线法和力矩平衡法计算导线弧垂的准确性将大大降低。为了得到考虑耐张绝缘子串的悬链... 详细信息

在特高压(ultra high voltage,UHV)架空输电线路工程中,导线弧垂的计算必须考虑耐张绝缘子串的影响。随着耐张绝缘子串的串长和串重的增大,传统的抛物线法和力矩平衡法计算导线弧垂的准确性将大大降低。为了得到考虑耐张绝缘子串的悬链线弧垂的计算方法,建立包含耐张绝缘子串导线弧垂的悬链线方程,该方程为精确理论方程,精确度高;并与传统的简支梁法对比分析,最后结合工程现场实测,理论计算结果与实测结果最大相差1.97%,验证了悬链线法的正确性。

关键词：特高压耐张绝缘子串弧垂力矩平衡法悬链线

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套接型可调式地脚螺栓的理论研究与数值分析

套接型可调式地脚螺栓的理论研究与数值分析

作者：杨垂玮郑向锋周金阳中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司中机国能电力工程有限公司

输电线路杆塔的地基不均匀沉降可能会引起倒杆、断线等重大事故,危害电网正常运行。针对现有基础调平处理方法的调节范围小、施工难度大和经济性差等局限性,本文提出一种套接型可调式地脚螺栓装置。介绍该装置的结构组成与特点,通过理... 详细信息

输电线路杆塔的地基不均匀沉降可能会引起倒杆、断线等重大事故,危害电网正常运行。针对现有基础调平处理方法的调节范围小、施工难度大和经济性差等局限性,本文提出一种套接型可调式地脚螺栓装置。介绍该装置的结构组成与特点,通过理论分析,给出结构失稳临界力以及螺杆危险截面最大正应力计算表达式,并结合数值仿真计算验证装置的工作机理以及表达式的正确性。

关键词：输电铁塔不均匀沉降可调式地脚螺栓

来源： cnki会议评论

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四种正多边形截面输电铁塔结构分析

四种正多边形截面输电铁塔结构分析

塔脚板底板接触应力非线性分布及弯曲应力表达式

城市地下空间综合开发技术交流会

作者：杨垂玮郑向锋张树林中国能源建设集团安徽省电力设计院

关键词：正多边形输电铁塔截面设计力学性能

来源： cnki会议评论

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南昌大学学报（工科版） 2022年第1期44卷 50-58页

作者：钱小浩杨垂玮刘浩黄模佳南昌大学工程力学研究所江西南昌330031 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司安徽合肥230601

基于我国输电铁塔基础结构中四地脚螺栓塔脚板的相关设计规范,以及对四地脚螺栓塔脚板的有限元数值模拟,分析四地脚螺栓塔脚板与混凝土基础考虑非线性接触时,不同厚宽比下的应力场变化。利用非线性接触理论推导,得出塔脚板底板最大弯矩... 详细信息

基于我国输电铁塔基础结构中四地脚螺栓塔脚板的相关设计规范,以及对四地脚螺栓塔脚板的有限元数值模拟,分析四地脚螺栓塔脚板与混凝土基础考虑非线性接触时,不同厚宽比下的应力场变化。利用非线性接触理论推导,得出塔脚板底板最大弯矩表达式;再结合有限元仿真结果,得出不同厚宽比下的应力计算表达式以及底板最小厚度表达式。根据相关设计规范设计其他规格实体塔脚板模型,开展有限元仿真塔脚板仿真校核。校核结果表明:所设计的塔脚板应力场分布情况与理论计算结果吻合较好,验证了四地脚螺栓塔脚板与基础接触的应力表达式具有适用性,能够通用于不同尺寸规格的塔脚板。

关键词：塔脚板非线性接触受压应力场有限元仿真

基于里兹法的输电铁塔塔脚板内力计算及其应用

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南昌大学学报（工科版） 2021年第2期43卷 137-143页

作者：肖奉英杨垂玮李响张雷黄模佳南昌大学工程力学系江西南昌330031 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司安徽合肥230601

有限元仿真和试验表明现行规范中给出的方形塔脚板厚设计方法过于安全,且其厚度设计是由塔脚板最大弯矩确定,为了得到新的厚度设计方法,基于四地脚螺栓方型塔脚板模型和最小势能原理的里兹法,推导出了塔脚板在拉工况作用下最大弯矩的解... 详细信息

有限元仿真和试验表明现行规范中给出的方形塔脚板厚设计方法过于安全,且其厚度设计是由塔脚板最大弯矩确定,为了得到新的厚度设计方法,基于四地脚螺栓方型塔脚板模型和最小势能原理的里兹法,推导出了塔脚板在拉工况作用下最大弯矩的解析解。结果表明四地脚螺栓塔脚板的有限元仿真计算结果与该解析解结果相吻合;依据该解析解给出的四地脚螺栓塔脚板弯矩值,设计的塔脚板厚度与现有规范设计的塔脚板厚度值相比可减少30%;该塔脚板最大弯矩解析解结果与四地脚螺栓塔脚板的真型试验研究结果一致。

关键词：塔脚板厚度设计里兹法弯矩解析解塔脚板数字仿真和试验