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输电线路风荷载耦联机制的气弹性风洞试验研究

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电网技术 2022年第1期46卷 343-352页

作者：汪大海项旭志张志强章东鸿汪伟武汉理工大学建筑工程系湖北省武汉市430070 南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663 中国能源建设集团广东电力设计研究院广东省广州市510663

强风作用下输电线路的风致破坏时有发生。塔–线耦联体系的风振响应已成为输电线路风致灾变研究的关键问题。该文通过输电塔–线体系完全气弹模型风洞试验,开展了输电线路风荷载耦联机制的研究,从响应的统计特性、功率谱分布以及风振系... 详细信息

强风作用下输电线路的风致破坏时有发生。塔–线耦联体系的风振响应已成为输电线路风致灾变研究的关键问题。该文通过输电塔–线体系完全气弹模型风洞试验,开展了输电线路风荷载耦联机制的研究,从响应的统计特性、功率谱分布以及风振系数等方面出发,对比分析了单塔及塔–线体系在不同风向角和风速下的风振响应的变化规律。试验结果表明:塔–线体系的耦合作用导致输电塔的动力特性发生了变化,不仅顺线路及垂直线路方向的基本频率有所改变,而且体系的机械阻尼和气动阻尼都有显著增加;输电塔的风振系数有显著的降低;最不利风向角也由单塔的30°风向角转变为塔–线体系的90°风向角;垂直线路方向的背景分量显著增大。

关键词：输电线路气弹模型风洞试验位移响应耦联机制

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输电线路导地线阵风响应计算与比较

中国电力 2016年第7期49卷 27-31页

作者：章东鸿王振华中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

风荷载是输电线路设计的主要控制荷载,规范中导地线风荷载计算采用了风荷载调整系数,但规范并未给出物理含义。以风工程理论为基础,推导了导地线风振系数计算公式,并选取参数进行了风振系数计算,将计算结果与中国规范、ASCE 74、BS EN 5... 详细信息

风荷载是输电线路设计的主要控制荷载,规范中导地线风荷载计算采用了风荷载调整系数,但规范并未给出物理含义。以风工程理论为基础,推导了导地线风振系数计算公式,并选取参数进行了风振系数计算,将计算结果与中国规范、ASCE 74、BS EN 50341和IEC 60826的风振系数进行比较,结果表明:推导公式的风振系数与国外规范规定数值比较接近,中国线路规范导地线风荷载计算未考虑脉动风影响,导致其计算结果偏不安全。

关键词：输电线路导地线风荷载阵风响应风振系数空间相关性背景响应

输电杆塔风荷载风振系数的数值计算与规范比较

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建筑结构 2018年第13期48卷 49-56,62页

作者：汪大海申琪章东鸿李凯鸽武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 中国能源建设集团广东电力设计研究院广州510000

在水平风荷载作用下,以工程实际输电塔为研究对象,基于准定常气动力假设,通过非线性有限元数值模拟的动力时程计算,着重考察了不同类型杆塔在不同高度和不同风速下风荷载的风振系数。对国际典型规范的风振系数公式取值进行比较和解析,... 详细信息

在水平风荷载作用下,以工程实际输电塔为研究对象,基于准定常气动力假设,通过非线性有限元数值模拟的动力时程计算,着重考察了不同类型杆塔在不同高度和不同风速下风荷载的风振系数。对国际典型规范的风振系数公式取值进行比较和解析,并通过数值计算结果进行校核分析。研究为我国输电塔结构抗风设计规范的合理修订提供一些客观的参考和借鉴。

关键词：输电杆塔风荷载有限元数值模拟风振系数规范对比

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输电线强风抖振顺风向动张力的理论与试验

南方电网技术 2021年第6期15卷 56-63页

作者：汪伟汪大海章东鸿何运祥向越中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州510663 武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 中国能源建设集团西南电力设计院有限公司成都610021

架空输电线路具有跨度大且较柔和质量轻且阻尼小的特点,对风荷载的作用十分敏感。脉动风作用下导线连接处及其端部的抖振动张力,是输电线路结构设计研究的重难点。本文基于结构随机振动理论和索结构力学,将静力平衡状态下的动力响应分... 详细信息

架空输电线路具有跨度大且较柔和质量轻且阻尼小的特点,对风荷载的作用十分敏感。脉动风作用下导线连接处及其端部的抖振动张力,是输电线路结构设计研究的重难点。本文基于结构随机振动理论和索结构力学,将静力平衡状态下的动力响应分为背景响应和共振响应,重点讨论通过影响线函数确定的背景分量,给出了顺风向(垂直于导线平面方向)动张力的背景响应功率谱函数及均方根的频域解析解。通过设计且完成了双跨四分裂输电线标准气动弹性模型风洞试验,并考虑耐张绝缘子、I形绝缘子和V形绝缘子的3种连接方式,采用高频测力天平装置,考察了风振空间动张力的作用规律。研究表明,跨中连接处绝缘子类型对顺风向张力的影响较为明显。不可忽略的气动阻尼效应使得背景响应占动力总响应的绝大部分。同时通过风洞试验也验证了本文理论模型具有相对的精确性。

关键词：输电线脉动风动力响应背景响应风洞试验

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输电线风荷载风振系数的数值计算与规范比较

武汉理工大学学报 2017年第4期39卷 59-68页

作者：李凯鸽汪大海章东鸿崔磊武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 广东电力设计研究院广东510000

以工程实际线路为对象,基于准定常气动力假设,通过输电线路结构的流固耦合非线性有限元动力数值模拟,获得考虑气动阻尼的实际线路风振响应。着重分析了不同绝缘子类型导线的不同跨度、不同风速下的风荷载的风振系数。将之与国际典型规... 详细信息

以工程实际线路为对象,基于准定常气动力假设,通过输电线路结构的流固耦合非线性有限元动力数值模拟,获得考虑气动阻尼的实际线路风振响应。着重分析了不同绝缘子类型导线的不同跨度、不同风速下的风荷载的风振系数。将之与国际典型规范的风振系数取值进行比较和分析。研究为我国高压输电线路抗风设计规范的合理修订提供一些客观的参考和借鉴。

关键词：输电线风荷载有限元数值模拟风振系数国际规范对比

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考虑水浮力的桩土共同作用

建筑技术开发 2004年第12期31卷 28-29,95页

作者：姚俊玲章东鸿潮阳市设计院 515100 华南理工大学 510640

对桩土共同作用理论做了探讨，论述了水浮力对桩与土的卸载及其对基础设计的影响；认为桩土应力比无法精确确定，桩土应力比应为一个范围值，在这范围地基及基础的安全均应得到保证；对目前复合桩基设计方法存在的问题进行了讨论，提出... 详细信息

对桩土共同作用理论做了探讨，论述了水浮力对桩与土的卸载及其对基础设计的影响；认为桩土应力比无法精确确定，桩土应力比应为一个范围值，在这范围地基及基础的安全均应得到保证；对目前复合桩基设计方法存在的问题进行了讨论，提出了改进的复合桩基与复合地基设计方法。

关键词：刚性桩复合地基复合桩基水浮力承载力沉降

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新型高桩结构型式在输电铁塔基础中的应用

建筑技术开发 2010年第12期37卷 18-20页

作者：章东鸿广东省电力设计研究院广州510663

通过结构概念设计把一个露高较大的铁塔高桩承台基础优化成一个新型的没有承台的上部剪力墙连接三桩的结构型式,不仅基础工程量节省一半以上,而且基础的可靠度、美观程度也得到较大的提高。

关键词：高桩承台基础剪力墙简体

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典型高压绝缘子串风荷载体型系数的试验研究

高压电器 2022年第5期58卷 121-127页

作者：张志强黄增浩汪大海刘红来章东鸿罗楠南方电网科学研究院有限责任公司广州510663 武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430072 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限责任公司广州510663 西南交通大学土木工程与建筑学院成都610000

随着中国输电网电压等级的逐渐提高,对线路绝缘的要求也在提高。高压绝缘子串往更长、联数更多的方向在发展。绝缘子串的风荷载也随之增大。更易发生风偏和风振的现象。文中通过风洞试验,采用测力天平技术,对目前南方电网常用的两种玻... 详细信息

随着中国输电网电压等级的逐渐提高,对线路绝缘的要求也在提高。高压绝缘子串往更长、联数更多的方向在发展。绝缘子串的风荷载也随之增大。更易发生风偏和风振的现象。文中通过风洞试验,采用测力天平技术,对目前南方电网常用的两种玻璃绝缘子和一种伞形复合绝缘子的体型系数开展了深入研究。系统考察了不同湍流度、风速、风偏角、风攻角作用下单联及双联绝缘子的体型系数的变化规律和影响因素。试验表明,湍流度对体型系数影响不大;单联绝缘子体型系数随风速的增大而逐渐稳定在0.8~0.9之间;风偏角下体型系数有显著变化,并受盘形径厚比及串挡风率的影响;斜向风攻角作用下由于前后肢的遮挡效应会降低整体绝缘子串的体型系数。文中研究为合理计算绝缘子风荷载、提高高压输电线路的抗风设计的可靠性提供了重要的基础数据和参考。

关键词：绝缘子串风洞试验体型系数测力天平

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中外架空输电线路设计风荷载规范对比分析

南方电网技术 2023年第6期17卷 117-127,144页

作者：汪伟张芸蕾章东鸿汪大海何运祥向越中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州510663 武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司成都610021

输电线路设计风荷载实质上是基于平均风静力荷载和脉动风动力效应组合的等效静力风荷载,选取GB 50545—2010、DL/T 5551—2018、IEC 60826—2017、ASCE NO.74—2020和BS EN 50341—2012等国内外5份主流的输电线路设计规范,给出了导线及... 详细信息

输电线路设计风荷载实质上是基于平均风静力荷载和脉动风动力效应组合的等效静力风荷载,选取GB 50545—2010、DL/T 5551—2018、IEC 60826—2017、ASCE NO.74—2020和BS EN 50341—2012等国内外5份主流的输电线路设计规范,给出了导线及地线风荷载计算表达式。从结构随机振动理论及风工程基本原理出发,推导了典型的输电线路风荷载理论模型,深入比较了计算高度、基本风速、体型系数、风压高度变换系数、风振系数等基本计算参数取值的差异性。并结合110~330 kV、500~750 kV和800 kV及以上输电线路的工程实例,详尽分析了国内DL/T 5551—2018新荷载规范的修订对风荷载的影响,揭示了荷载设计值同国外标准差异性的根本原因。研究结果可为新规范相关计算参数进一步优化提供参考依据,从而有效提高输电线路结构抗风设计的安全性、经济性和可靠性。

关键词：基本风速体型系数风压高度变换系数风振系数荷载规范

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