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脱冰工况下特高压输电铁塔地线横担受力特征及破坏模式

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 4157-4166,I0035页

作者：杨风利李清华邵帅李茂华朱彬荣中国电力科学研究院有限公司北京市西城区100055

受超设计覆冰及脱冰跳跃动力冲击影响,特高压耐张塔地线横担发生弯折破坏。该文采用ANSYS建立了地线-耐张塔-金具串有限元模型,通过脱冰跳跃工况下的几何非线性动力时程分析,确定了不同覆冰厚度时地线挂点处的纵向不平衡张力、垂直荷载... 详细信息

受超设计覆冰及脱冰跳跃动力冲击影响,特高压耐张塔地线横担发生弯折破坏。该文采用ANSYS建立了地线-耐张塔-金具串有限元模型,通过脱冰跳跃工况下的几何非线性动力时程分析,确定了不同覆冰厚度时地线挂点处的纵向不平衡张力、垂直荷载及动力冲击系数。采用梁杆混合单元建立了地线横担精细化有限元模型,将脱冰跳跃荷载峰值施加在挂点位置,分析得到了地线横担杆件应力分布云图,确定了首先发生失稳破坏的杆件位置,端部下平面第二节间主材弯曲应力与轴压应力之比为37.9%,杆端弯矩影响不可忽略。完成了地线30mm覆冰、大号侧整档100%脱冰工况下的地线横担真型试验,揭示了典型杆件在加载过程中的应变发展规律,反演了地线横担的起始破坏位置及失效模式,与有限元仿真结果及现场破坏形态基本吻合。

关键词：脱冰有限元仿真真型试验应变不平衡张力杆端弯矩

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高海拔输电线路走廊风场实测及湍流特性研究

振动与冲击 2024年第16期43卷 9-17页

作者：杨风利邵帅张宏杰苏志钢范荣全中国电力科学研究院有限公司北京100055 国网四川省电力公司成都610041

在海拔高度为4 500 m的西藏那曲镇高山平原地貌建立了两两间距为10 m、20 m和30 m的4点位同步脉动风速实测系统,获得了持续1.5年的高海拔地区连续大风风速样本,10 min平均风速和脉动风速最大值分别达到33.6 m/s和45.0 m/s以上,实测顺风... 详细信息

在海拔高度为4 500 m的西藏那曲镇高山平原地貌建立了两两间距为10 m、20 m和30 m的4点位同步脉动风速实测系统,获得了持续1.5年的高海拔地区连续大风风速样本,10 min平均风速和脉动风速最大值分别达到33.6 m/s和45.0 m/s以上,实测顺风向湍流强度和横风向湍流强度的均值分别为0.134和0.123,介于DL/T 5551-2018《架空输电线路荷载规范》规定的A类地貌和B类地貌湍流强度之间。基于任意两个测点的同步脉动风速,计算了顺风向脉动风速分量沿导线方向的空间相关系数及湍流积分尺度,广义极值模型可以较好地反映高风速样本湍流积分尺度的概率分布。实测样本风速越高,湍流积分尺度均值越大,当样本风速限值取8.0 m/s和20.0 m/s时,湍流积分尺度均值相差22.5%。20.0 m/s以上高风速样本的湍流积分尺度均值为106.96 m,约为DL/T 5551-2018《架空输电线路荷载规范》规定值50 m的2.1倍,导地线风荷载增大约6.1%,即高海拔高山平原地貌导地线风荷载可能会被低估。

关键词：高海拔平原地貌高风速互相关湍流积分尺度风荷载

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持续提升电网应对极端气候设防标准

国家电网 2024年第7期 30-31页

作者：张宏杰赵斌滨刘畅杨风利国电科院

近年来,全球各类极端天气频发。受此影响,电网迎峰度夏可能面临的威胁主要来自于极端强风、降水引发的地质灾害,极端高温引发的山火等。虽然近年来各类电网相关规范在不断制订、修订或完善中,但强风导致的倒塔、台风过境期间导致的风偏... 详细信息

近年来,全球各类极端天气频发。受此影响,电网迎峰度夏可能面临的威胁主要来自于极端强风、降水引发的地质灾害,极端高温引发的山火等。虽然近年来各类电网相关规范在不断制订、修订或完善中,但强风导致的倒塔、台风过境期间导致的风偏跳闸、强降雨引发的地基承载性能丧失、大规模山体滑坡造成的铁塔基础破坏、大范围山火引发的塔线体系故障依然时有发生。因此,有必要审视相关规范在哪些方面已滞后于当前环境条件的变化,并以此为突破口找到未来科研攻关的重点方向,为电网安全度夏提供更有力的保障。

关键词：铁塔基础极端高温迎峰度夏塔线体系极端天气安全度夏设防标准极端气候

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500kV长江大跨越输电塔风振系数研究

中国电机工程学报 2022年第7期42卷 2542-2555页

作者：杨风利陈兵许志勇许奇邵帅中国电力科学研究院有限公司北京市西城区100055 国网江苏省电力有限公司建设分公司江苏省南京市210024

大风是大跨越输电塔设计的控制工况,而风振系数是跨越塔风荷载计算的重要参数。该文以在建的世界最高输电塔为研究对象,建立385m高、500kV大跨越输电塔的单塔和塔线耦合模型,通过模态分析计算单塔和塔线体系的动力特性。按照结构随机振... 详细信息

大风是大跨越输电塔设计的控制工况,而风振系数是跨越塔风荷载计算的重要参数。该文以在建的世界最高输电塔为研究对象,建立385m高、500kV大跨越输电塔的单塔和塔线耦合模型,通过模态分析计算单塔和塔线体系的动力特性。按照结构随机振动理论,推导了种典型风速谱下跨越塔共振响应分量的数学表达式,采用频域方法分析了风速谱类型、结构阻尼比、峰值因子、湍流积分尺度和脉动折减系数对跨越塔风振系数的影响规律。以Davenport风谱为目标谱,通过非线性时程分析计算跨越塔单塔和塔线体系的风振响应,基于有限元计算结果确定跨越塔各风压分段的风振系数和风振系数整塔加权值。将按照频域方法和时域方法得到的风振系数计算值与现行规范值进行对比分析,提出跨越塔风振系数计算方法和取值建议。

关键词：大跨越钢管塔风速谱塔线耦合风振系数

基于杆件阻力系数的输电铁塔风荷载计算方法研究

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工业建筑 2022年第8期52卷 16-21页

作者：杨风利邵帅中国电力科学研究院有限公司北京100055

考虑输电铁塔杆件铅垂面倾角影响,改进了基于单根杆件阻力系数精细化计算输电铁塔迎风面和节段风荷载的JEC杆件总计法及分析流程,采用杆件总计法计算了常用挡风系数输电铁塔迎风面和节段风荷载阻力系数,探讨了主材长细比修正对输电铁塔... 详细信息

考虑输电铁塔杆件铅垂面倾角影响,改进了基于单根杆件阻力系数精细化计算输电铁塔迎风面和节段风荷载的JEC杆件总计法及分析流程,采用杆件总计法计算了常用挡风系数输电铁塔迎风面和节段风荷载阻力系数,探讨了主材长细比修正对输电铁塔阻力系数的影响规律,将杆件总计法阻力系数计算值与现行规范整体法计算值进行了对比分析。结果表明:中国规范整体法计算的塔身节段阻力系数小于杆件总计法,英国BS规范和日本JEC规范的整体法计算值与杆件总计法较为接近,不同挡风系数的塔身节段阻力系数相差在10%以内;迎风面和塔身节段阻力系数计算值与风洞试验值分别相差5.7%和7.5%,说明杆件总计法对输电铁塔迎风面和节段整体风荷载计算具有较好的适用性。

关键词：杆件阻力系数输电铁塔长细比总计法

采用容许应力法与极限状态法的输电塔抗风设计对比分析

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工业建筑 2022年第8期52卷 22-27,63页

作者：杨风利邵帅中国电力科学研究院有限公司北京100055

我国仍有大量采用容许应力法设计的在役77/78系列输电塔位于强风区,电网运行部门需要依据现行规范逐步进行加固改造。分别按照容许应力法和极限状态法给出了输电塔杆件安全系数表达式,对比分析了我国不同时期输电线路设计规范的风荷载... 详细信息

我国仍有大量采用容许应力法设计的在役77/78系列输电塔位于强风区,电网运行部门需要依据现行规范逐步进行加固改造。分别按照容许应力法和极限状态法给出了输电塔杆件安全系数表达式,对比分析了我国不同时期输电线路设计规范的风荷载和结构设计方法。以2021年发生风灾倒塔的两基77/78系列输电塔为研究对象,分别采用容许应力法和极限状态法计算了输电塔杆件应力、应力比和安全系数,并确定了强风下输电塔薄弱杆件位置。结果表明:SDJ 3—1979《架空送电线路设计技术规定》设计的输电塔安全系数明显低于SDGJ 94—90《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》和DL/T 5154—2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》,安全系数相差20%以上;且后两个规定设计的输电塔安全系数基本相当。

关键词：容许应力法极限状态法输电塔风荷载安全系数

仙方活命饮加减联合肛周熏洗仪在肛痈术后治疗中的疗效观察

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中国中西医结合急救杂志 2022年第4期29卷 487-490页

作者：于婧辉黄婷杨风利宁夏回族自治区人民医院中医科银川750002

目的观察仙方活命饮加减联合肛周熏洗仪熏洗坐浴对肛痈术后创面的治疗效果。方法选择宁夏回族自治区人民医院2021年7月至2022年7月收治的128例肛痈术后患者,按术后创面洗浴治疗方法不同分为对照组及观察组,每组64例。观察组借助肛周熏... 详细信息

目的观察仙方活命饮加减联合肛周熏洗仪熏洗坐浴对肛痈术后创面的治疗效果。方法选择宁夏回族自治区人民医院2021年7月至2022年7月收治的128例肛痈术后患者,按术后创面洗浴治疗方法不同分为对照组及观察组,每组64例。观察组借助肛周熏洗仪给予仙方活命饮加减进行自动熏洗坐浴治疗;对照组用高锰酸钾溶液进行传统坐浴治疗。对比两组患者的创面炎性改变情况、愈合时间、疼痛程度以及治疗的有效率。结果两组治疗后创面水肿、渗液和分泌物、疼痛程度及肉芽组织生长等各项观察指标积分均较治疗前明显下降,观察组下降程度大于对照组,且观察组治疗后上述各指标均较对照组降低〔创面水肿积分(分):0.64±0.57比0.94±0.66,渗液和分泌物积分(分):0.61±0.55比0.86±0.61,肉芽组织生长积分(分):0.64±0.55比1.02±0.70,均P<0.05〕。观察组创面愈合时间较对照组明显缩短(d:26.98±5.10比32.42±6.03,P<0.01);观察组治疗总有效率明显高于对照组〔96.88%(62/64)比89.06%(57/64),P<0.05〕。结论仙方活命饮加减联合肛周熏洗仪对肛周创面进行熏洗坐浴治疗,可改善患者临床症状,降低术后疼痛,促进创面愈合,效果肯定,值得进一步研究。

关键词：仙方活命饮肛周熏洗仪肛痈肛周脓肿熏洗疗法

采空区基础变形过程中输电铁塔结构动力冲击效应分析

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振动与冲击 2018年第1期37卷 181-186,195页

作者：杨风利中国电力科学研究院北京100055

在通用有限元软件ANSYS中建立了220 k V猫头塔有限元模型,分别采用静力和动力方法分析了基础不均匀沉降、倾斜和水平滑移工况的铁塔杆件内力,计算了基础突然变形时输电铁塔结构的动力冲击系数。结果表明,基础变形过程中输电铁塔塔腿斜... 详细信息

在通用有限元软件ANSYS中建立了220 k V猫头塔有限元模型,分别采用静力和动力方法分析了基础不均匀沉降、倾斜和水平滑移工况的铁塔杆件内力,计算了基础突然变形时输电铁塔结构的动力冲击系数。结果表明,基础变形过程中输电铁塔塔腿斜材应力变化幅度最大并最先发生破坏。铁塔杆件轴力峰值发生在基础沉降的初始时刻附近,而阻尼比对峰值影响不大,阻尼比分别为0.01和0.05时,塔腿主材轴力峰值仅相差约3.5%。对于经过地表变形剧烈的采空区输电线路,基础突然变形对输电铁塔结构的动力冲击效应显著。考虑基础变形动力冲击效应后,不均匀沉降工况下塔腿斜材应力比增大50%以上,单侧倾斜和水平滑移工况的塔腿斜材应力增大幅度超过100%。

关键词：采空区输电铁塔阻尼比冲击效应应力比

考虑螺栓连接滑移影响的输电铁塔塔身结构分析

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工程力学 2018年第A1期35卷 193-199页

作者：杨风利中国电力科学研究院北京100192

在ANSYS中建立了考虑节点螺栓连接滑移特性的输电铁塔塔身节段三维有限元模型,分别计算得到了垂直荷载和水平荷载作用下塔身节段杆件轴力和节点位移,分析了螺栓连接节点类型、荷载类型和螺栓滑移距离对塔身节段杆件内力和变形的影响。... 详细信息

在ANSYS中建立了考虑节点螺栓连接滑移特性的输电铁塔塔身节段三维有限元模型,分别计算得到了垂直荷载和水平荷载作用下塔身节段杆件轴力和节点位移,分析了螺栓连接节点类型、荷载类型和螺栓滑移距离对塔身节段杆件内力和变形的影响。垂直荷载作用下,斜材与主材节点螺栓连接滑移对塔身节段杆件轴力及节点位移的影响更为明显,塔身主材、塔腿斜材和第2节间倒K斜材轴力变化大都高于水平荷载工况;而水平荷载作用下,横隔面杆件与主材螺栓节点的连接滑移是主要影响因素,其对加载点附近塔身主材和交叉斜材轴力的影响显著,第3节间主材和交叉斜材轴力的变化幅度分别达到34.8%和45.2%。螺栓滑移距离对塔身主材和塔腿斜材轴力最大值影响较小,但对加载点竖向变形影响明显。

关键词：输电铁塔连接滑移弹簧单元节点类型荷载类型