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1000 kV特高压变电构架风荷载及风致响应

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科学技术与工程 2024年第9期24卷 3756-3765页

作者：唐浩李方慧赵杰支旭东黑龙江大学建筑工程学院哈尔滨150086 安徽省建筑工程质量第二监督检测站合肥230088 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨150090

1000 kV特高压变电构架高度大、频率低,其风荷载及风致响应对结构设计起控制作用。通过高频天平测力风洞试验获得1000 kV特高压变电构架塔架节段(A~D节段)、横梁和整体模型的基底剪力和弯矩,分析地貌类型和风向角对体型系数的影响规律,... 详细信息

1000 kV特高压变电构架高度大、频率低,其风荷载及风致响应对结构设计起控制作用。通过高频天平测力风洞试验获得1000 kV特高压变电构架塔架节段(A~D节段)、横梁和整体模型的基底剪力和弯矩,分析地貌类型和风向角对体型系数的影响规律,并与国内外相关规范进行对比分析,利用有限元方法计算结构风致响应并详细考察不同地貌下结构位移响应及风振系数随风向角的变化规律。研究结果表明:0°风向时,模型节段A~D三类风场(均匀流、A类和B类)体型系数之比分别为1∶0.93∶0.42、1∶0.86∶0.36、1∶0.84∶0.41和1∶0.60∶0.23。90°风向时,整体模型在三类风场下的体型系数均取得最大值3.40、2.42和0.97,比DL/T 5154—2012和ASCE7—16规范值大24%~40%。此外,结构塔顶位置X和Y方向位移响应均方根值分别在90°和0°达到最大值69.66 mm和61.51 mm,塔顶典型节点X和Y方向风振系数分别在0°和90°风向取得最大值2.61和3.27。

关键词：变电构架高频测力天平体型系数风致响应风振系数

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基于复合材料的变电构架设计

复合材料科学与工程 2022年第1期 104-111页

作者：曹明阳上海神马电力工程有限公司上海201106

使用复合支柱绝缘子代替角钢格构横梁,将电气绝缘路径从悬垂绝缘子改为水平复合支柱绝缘子,进而降低变电构架的结构高度和占地面积。具体方案包括:将四根复合支柱绝缘子通过法兰与挂线板对接,导线通过挂线板与变电构架连接。复合支柱绝... 详细信息

使用复合支柱绝缘子代替角钢格构横梁,将电气绝缘路径从悬垂绝缘子改为水平复合支柱绝缘子,进而降低变电构架的结构高度和占地面积。具体方案包括:将四根复合支柱绝缘子通过法兰与挂线板对接,导线通过挂线板与变电构架连接。复合支柱绝缘子作为结构受力件与电气绝缘构件,与传统格构式横梁相比,减少了钢构架元件的数量。使用Workbench对新型构架模型进行力学分析,分析结果表明在相同外部荷载下,新型构架力学性能良好,复合支柱绝缘子在变电构架中有良好的适配性。最终,通过力学与电气实验,验证了新型构架设计的可行性与合理性。研究结果表明,一种新型紧凑变电构架,利用复合支柱绝缘子降低了变电构架的重量和导线挂点的高度,缩减了占地面积,推广效益明显,拥有广阔的应用前景。

关键词：复合材料变电构架结构设计数值仿真

500kV全联合变电构架体型系数风洞试验及风振系数取值分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2015年第11期42卷 80-87页

作者：牛华伟孔凯歌陈寅陈政清湖南大学风工程研究中心湖南长沙410082 广西交通规划勘察设计研究院广西南宁530000 中南电力设计院湖北武汉430071

以典型的500kV全联合变电构架为背景,通过风洞试验测试与有限元计算分析相结合,研究全联合变电构架的风荷载体型系数、风振系数的取值.分别制作了1/11的单根横梁模型和1/32的七跨全联合构架模型,测试了不同类型横梁的风荷载体型系数,并... 详细信息

以典型的500kV全联合变电构架为背景,通过风洞试验测试与有限元计算分析相结合,研究全联合变电构架的风荷载体型系数、风振系数的取值.分别制作了1/11的单根横梁模型和1/32的七跨全联合构架模型,测试了不同类型横梁的风荷载体型系数,并基于风洞试验得到的体型系数对全联合构架进行风振响应分析,计算了其风振系数取值.结果表明,A,B和C三类横梁体型系数测试值分别为2.23,2.35和2.18,比《建筑结构荷载规范》和《变电站建筑结构设计技术规程》取值分别大8%,14%和7%;阻尼比2%时,20m,26m和34m标高处横梁的风振系数分别为1.60,1.80和1.58,比《变电站建筑结构设计技术规程》的取值分别大7%,6%和5%,国内规范对此类结构的风荷载取值偏于不安全.

关键词：变电构架风洞试验风荷载体型系数风振系数

1000kV大型薄壁钢管变电构架风致振动响应研究

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工程力学 2009年第10期26卷 203-210页

作者：潘峰童建国盛晓红叶尹孙炳楠陈勇浙江省电力设计院浙江杭州310012 浙江大学土木工程学系浙江杭州310027 浙江大学宁波理工学院土木建筑工程分院浙江宁波315100

1000kV变电构架属于风敏感结构,风荷载是设计的主要控制荷载。该文以某一大型薄壁钢管构架为工程背景,结合多阶模态力法和模态解耦原理,提出了多模态显式积分法,并推导了结构风致响应与风振系数的计算公式。在时域内得到了结构的风致振... 详细信息

1000kV变电构架属于风敏感结构,风荷载是设计的主要控制荷载。该文以某一大型薄壁钢管构架为工程背景,结合多阶模态力法和模态解耦原理,提出了多模态显式积分法,并推导了结构风致响应与风振系数的计算公式。在时域内得到了结构的风致振动响应时程,研究了结构位移平均值、位移均方根值和加速度均方根值的分布特点,同时计算比较了不同风向角时构架结构典型节点的荷载风振系数和位移风振系数。通过研究,揭示了1000kV大型变电构架的风致振动特性,为构架结构的抗风设计提供了依据。

关键词：变电构架多模态显式积分法有限元模型时程分析风致响应风振系数

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变电构架空间管节点受力性能分析

工业建筑 2014年第2期44卷 137-141,44页

作者：钟宣郭宏超中冶建筑研究总院有限公司北京100088 西安理工大学土木建筑工程学院西安710048

为考虑钢管节点的空间效应和影响,采用ABAQUS软件建立三维空间模型,分析K型、KT型空间管节点的承载力、连接板应力分布及变形等指标,考察减小连接板厚度后节点的受力性能。结果表明:在设计荷载作用下节点没有明显变化,基本处于弹性状态... 详细信息

为考虑钢管节点的空间效应和影响,采用ABAQUS软件建立三维空间模型,分析K型、KT型空间管节点的承载力、连接板应力分布及变形等指标,考察减小连接板厚度后节点的受力性能。结果表明:在设计荷载作用下节点没有明显变化,基本处于弹性状态;减小连接板厚度后,个别试件局部进入塑性,但分布面积较小,区域不连通,试件整体受力稳定。表明采用优化后的连接板厚度亦可满足工程设计要求,安全经济。

关键词：变电构架数值分析空间管节点变形幅值应力分布

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变电构架中无加劲肋法兰节点有限元分析

武汉大学学报（工学版） 2007年第S1期40卷 204-208页

作者：余欢高湛胡小龙吴必华中南电力设计院湖北武汉430071

运用有限元软件ANSYS对变电构架中常用的无加劲肋法兰进行了非线性数值分析.揭示了无加劲肋法兰节点在拉弯荷载作用下的受力特点和应力分布,比较了不同法兰盘厚度的节点在相同荷载作用下的螺栓内力,并分析了法兰盘刚度影响无加劲肋法兰... 详细信息

运用有限元软件ANSYS对变电构架中常用的无加劲肋法兰进行了非线性数值分析.揭示了无加劲肋法兰节点在拉弯荷载作用下的受力特点和应力分布,比较了不同法兰盘厚度的节点在相同荷载作用下的螺栓内力,并分析了法兰盘刚度影响无加劲肋法兰节点受力性能的原因.

关键词：无加劲肋法兰非线性有限元变电构架

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高压变电站构架避雷针结构抗震性能分析

世界地震工程 2017年第3期33卷 192-201页

作者：张劲光王朝华库永恒陈怡文伊运平赵桂峰国网河南省电力公司河南郑州450052 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450052 郑州大学土木工程学院河南郑州450001

以某500k V高压变电站为基础,建立了设置避雷针和未设置避雷针的变电构架结构的ANSYS有限元模型,分别进行了这2种模型的动力特性分析和动力时程分析,了解了高压变电站构架避雷针结构的抗震性能特点。研究表明:设置避雷针的变电构架模态... 详细信息

以某500k V高压变电站为基础,建立了设置避雷针和未设置避雷针的变电构架结构的ANSYS有限元模型,分别进行了这2种模型的动力特性分析和动力时程分析,了解了高压变电站构架避雷针结构的抗震性能特点。研究表明:设置避雷针的变电构架模态频率明显降低,而且频率分布更为密集,振型主要以避雷针的局部振动为主。地震作用下,构架避雷针顶点位移增大很多,存在显著的鞭梢效应;避雷针底部与构架横梁交接部位杆件应力水平增加较多,设计和施工时应格外注意。

关键词：高压变电站变电构架避雷针模态分析抗震性能

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变电构架中刚性法兰的有限元分析

工业建筑 2005年第Z1期35卷 294-297,309页

作者：高湛彭少民刘宗辉胡小龙程超武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 中南电力设计院武汉430072

研究了变电构架中钢管刚性法兰盘连接的抗拉受力性能,应用大型有限元软件ANSYS进行了非线性数值分析,揭示了刚性法兰盘在拉弯力作用下的受力特点,将有限元计算结果与《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)计算结果进行... 详细信息

研究了变电构架中钢管刚性法兰盘连接的抗拉受力性能,应用大型有限元软件ANSYS进行了非线性数值分析,揭示了刚性法兰盘在拉弯力作用下的受力特点,将有限元计算结果与《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)计算结果进行对比分析,为修编《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》刚性法兰节点连接章节提供参考依据。

关键词：刚性法兰螺栓抗拉有限元变电构架

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在役钢筋混凝土变电构架耐久性调查与分析

山西建筑 2022年第1期48卷 54-57页

作者：刘勇魏珍中樊丽轩隋斌焦晋峰山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 太原理工大学土木工程学院山西太原030024

为了解在役混凝土变电构架结构耐久性问题,对1970年以来山东省和山西省共38例在役变电构架外观现状、构件节点拼接、保护层厚度、混凝土强度、钢筋锈蚀情况等进行了调查,基本得到了不同地域、不同使用年限混凝土结构耐久性问题的分布情... 详细信息

为了解在役混凝土变电构架结构耐久性问题,对1970年以来山东省和山西省共38例在役变电构架外观现状、构件节点拼接、保护层厚度、混凝土强度、钢筋锈蚀情况等进行了调查,基本得到了不同地域、不同使用年限混凝土结构耐久性问题的分布情况。结果表明:变电构架主要耐久性问题是混凝土碳化、混凝土构件裂缝、钢板圈/钢筋锈蚀等;混凝土表观强度普遍高于原有强度设计值,但构件脆性严重;混凝土保护层厚度沿构件环向分布不均匀现象明显;得到了混凝土变电构架的合理应用范围和维护加固建议。

关键词：在役钢筋混凝土变电构架耐久性