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输电铁塔装配式基础抗剪键连接的剪切性能

浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1153-1160页

作者：吕庆胡嘉飞麻坚华献宏徐刚浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 金华电力设计院有限公司浙江金华321000 国网浙江省电力有限公司金华供电公司浙江金华321000

预制构件连接方法及其界面剪切性能影响整个输电铁塔装配式基础的受力和变形.针对螺栓连接易松动、变形大之类的问题,提出采用高强灌浆料灌注成形的十字形抗剪键作为输电铁塔装配式基础连接方案.采用室内剪切试验和数值模拟,研究该抗剪... 详细信息

预制构件连接方法及其界面剪切性能影响整个输电铁塔装配式基础的受力和变形.针对螺栓连接易松动、变形大之类的问题,提出采用高强灌浆料灌注成形的十字形抗剪键作为输电铁塔装配式基础连接方案.采用室内剪切试验和数值模拟,研究该抗剪键连接的剪切性能,并与常用的螺栓连接进行对比分析.结果表明:十字形抗剪键剪切破坏模式为剪断型脆性破坏,破坏形态表现为以抗剪键为中心向外略有扩展成菱形.和螺栓连接相比,抗剪键连接的剪切强度略低,但剪切刚度显著提高.浇筑过程中灌浆料外溢对界面抗剪强度有提高作用.抗剪键的抗剪性能与灌浆料强度正相关,但提高灌浆料强度对抗剪性能提升并不明显.抗剪键深度对抗剪性能有影响,但在抗剪键深度超过20 mm后,抗剪键的抗剪性能不再提高.根据剪切试验和数值模拟结果,建议十字形抗剪键设计为长200 mm、宽20 mm、深20 mm.

关键词：输电铁塔装配式基础十字形抗剪键剪切性能剪切试验

输电铁塔冷弯角钢构件轴心受压承载力分析及试验研究

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电网技术 2010年第2期34卷 194-199页

作者：杨风利韩军科杨靖波李振宝中国电力科学研究院北京市宣武区100055 北京工业大学建工学院北京市朝阳区100022

输电线路铁塔应用冷弯型钢,可以提高输电铁塔设计水平,降低钢材用量。文章结合输电铁塔的结构特点,选取不同截面、长细比的冷弯角钢构件进行轴心受压承载力试验和有限元分析,得到了输电铁塔用冷弯角钢轴心受压构件的荷载-应变发展规律... 详细信息

输电线路铁塔应用冷弯型钢,可以提高输电铁塔设计水平,降低钢材用量。文章结合输电铁塔的结构特点,选取不同截面、长细比的冷弯角钢构件进行轴心受压承载力试验和有限元分析,得到了输电铁塔用冷弯角钢轴心受压构件的荷载-应变发展规律和极限承载力,并与现行设计规范承载力计算值进行了对比。分析结果表明,现行规范体系不适合我国输电铁塔冷弯型钢轴心受压构件的强度设计。通过对试验和理论分析结果进行拟合,确定了输电铁塔冷弯型钢轴心受压构件稳定系数曲线,提出了输电铁塔冷弯型钢构件承载力计算的修正意见。

关键词：输电铁塔冷弯角钢构件试验稳定系数

输电铁塔螺栓节点连接滑移特性及模型参数研究

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工程力学 2017年第10期34卷 116-127页

作者：杨风利朱彬荣邢海军中国电力科学研究院北京100192

完成了21组输电铁塔螺栓连接试件的拉伸试验,采用ABAQUS软件对典型试件进行了有限元仿真分析,研究了初始间隙、螺栓扭矩、接触面粗糙程度、螺栓孔直径和连接杆件强度等参数对螺栓节点荷载-变形曲线的影响规律。分别按照指数模型和改进... 详细信息

完成了21组输电铁塔螺栓连接试件的拉伸试验,采用ABAQUS软件对典型试件进行了有限元仿真分析,研究了初始间隙、螺栓扭矩、接触面粗糙程度、螺栓孔直径和连接杆件强度等参数对螺栓节点荷载-变形曲线的影响规律。分别按照指数模型和改进的分段多项式模型,对固定端螺栓数量为1、2和3的荷载-变形试验曲线进行了非线性拟合,确定了两种模型的拟合参数取值,分析了两种模型在输电铁塔结构分析中应用的可行性,推荐采用物理意义明确、适用范围更广的指数模型。对于最大间隙、理想间隙和最小间隙三种情况,指数模型得到的荷载-变形拟合曲线与试验曲线吻合较好,能够准确描述螺栓连接滑移过程;最小间隙工况的拟合曲线与试验曲线在线性增加段误差相对较大,最大相对差值范围约为10%~20%。

关键词：输电铁塔连接滑移螺栓间隙拉伸试验有限元仿真

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输电铁塔双轴加速度传感器优化布置

仪器仪表学报 2017年第9期38卷 2200-2209页

作者：王璋奇王剑华北电力大学机械工程系保定071003 河北省输变电设备安全防御重点实验室保定071003

研究输电铁塔结构振动测量用双轴加速度传感器的优化布置问题。以三维模态置信准则(TMAC)为基础,提出一种新的考虑减小冗余度的二维模态置信准则法(RRBMAC法),以实现双轴加速度传感器优化布置,该方法基于改进的二维列主元QR分解获得传... 详细信息

研究输电铁塔结构振动测量用双轴加速度传感器的优化布置问题。以三维模态置信准则(TMAC)为基础,提出一种新的考虑减小冗余度的二维模态置信准则法(RRBMAC法),以实现双轴加速度传感器优化布置,该方法基于改进的二维列主元QR分解获得传感器初始布点,再结合BMAC矩阵非对角元最大值和测点冗余度建立目标函数进行寻优。采用EFI2法和RRBMAC法对钢管塔进行传感器优化布置,采用两个水平方向的模态置信准则和最大奇异值比值对布点方案进行评价,结果显示两种方法的优化效果均首先随传感器数量增加而增强,而后趋于平稳,RRBMAC法较EFI2法能够获得更好的布置效果,且在传感器数目较少的情况下,RRBMAC法即表现出较好的优化能力。另外,采用EFI2法和RRBMAC法对一基格构式输电铁塔进行传感器优化布置,对比分析结果显示RRBMAC法能够获得较好的布置方案。采用优化的传感器布置方式对铁塔进行风振响应实测,并采用NEx T-ERA方法识别铁塔固有频率和阻尼系数,与模态分析结果对比显示NEx T-ERA方法能够提取得到较精确的频率结果。

关键词：传感器优化布置双轴加速度传感器输电铁塔有效独立法模态置信准则

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输电铁塔双轴加速度传感器多目标优化布置

仪器仪表学报 2016年第2期37卷 277-285页

作者：王剑王璋奇华北电力大学机械工程系保定071003

输电铁塔传感器优化布置有助于采用较少的传感器获得更精确的结构模态信息。建立铁塔顺线路方向和横线路方向上的目标函数,分别为MAC矩阵非主对角元最大值、奇异值比值最大值以及测点模态动能最小值的倒数,将输电铁塔传感器优化布置问... 详细信息

输电铁塔传感器优化布置有助于采用较少的传感器获得更精确的结构模态信息。建立铁塔顺线路方向和横线路方向上的目标函数,分别为MAC矩阵非主对角元最大值、奇异值比值最大值以及测点模态动能最小值的倒数,将输电铁塔传感器优化布置问题转换为多目标优化Pareto问题,对各目标值进行最小化处理可以获得较优的传感器布置方案。采用结合非支配遗传算法的改进粒子群优化算法对该多目标问题寻优,并与二维有效独立法对比,结果显示本文所提多目标优化兼顾各目标值,可获得较好的布置效果。对一基猫头输电塔进行实测分析,结果表明采用本文方法布置传感器能够获得较好的测量效果。

关键词：输电铁塔传感器优化布置多目标优化双轴加速度传感器模态置信准则

输电铁塔桩-板复合基础上拔承载力特性试验及理论分析

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建筑结构学报 2018年第S1期39卷 337-343页

作者：韩丽婷王贵张大长王庭华安增军南京工业大学土木工程学院江苏南京210018 江苏省电力公司经济技术研究院设计中心江苏南京211800

沿江和沿海地区的地质条件多以软弱地基为主,其地基承载力相对较低,不利于输电线路基础设计、施工和运营安全。设计并制作了单板基础、单桩基础和桩-板复合基础的上拔承载力的试验模型,开展三类基础的上拔承载力试验,研究三类试验基础... 详细信息

沿江和沿海地区的地质条件多以软弱地基为主,其地基承载力相对较低,不利于输电线路基础设计、施工和运营安全。设计并制作了单板基础、单桩基础和桩-板复合基础的上拔承载力的试验模型,开展三类基础的上拔承载力试验,研究三类试验基础的上拔承载力特性和失效模式。试验结果表明,与单板基础和单桩基础相比,桩-板复合基础的上拔荷载-位移曲线呈缓慢上升形式,桩-板复合基础具有较高的承载力和抵抗变形能力,其受力特性接近于单桩基础。此外,由复合基础的模拟分析可知,上拔加载后期板和桩的承载比例约各50%,桩和板具有较好的协同受力性能。结合现有复合桩基的相关理论,提出了基于单桩抗拔承载力的桩-板复合基础设计方法,为输电线路的复合基础设计提供参考。

关键词：输电铁塔桩-板复合基础上拔承载力承载机理设计方法

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输电铁塔用角钢的应用及低温服役性能研究

中国电机工程学报 2013年第1期33卷 117-122页

作者：杨富尧李现兵陈新韩钰聂京凯李正林群中国电力科学研究院电工与新材料研究所北京市海淀区100192 温州电业局浙江省温州市325005

随着中国超特高压输变电工程的迅速发展，输电铁塔用钢的强度等级与发达国家的差距正逐步缩小。然而，国内由于低温引起的倒塔事件却时有发生，铁塔用钢的低温服役能力问题越来越受到关注。该文阐述了输电铁塔用钢的低温服役能力及应用... 详细信息

随着中国超特高压输变电工程的迅速发展，输电铁塔用钢的强度等级与发达国家的差距正逐步缩小。然而，国内由于低温引起的倒塔事件却时有发生，铁塔用钢的低温服役能力问题越来越受到关注。该文阐述了输电铁塔用钢的低温服役能力及应用现状，对中国输电铁塔用角钢Q235、Q345及Q420抽样进行室温拉伸和低温冲击性能测试，研究了-75～25℃温度区间角钢的韧脆转变趋势。结果表明：3种角钢的拉伸性能均达到GB／T1591-2008要求；冲击功均随温度升高而增加，Q235及Q345的冲击韧性较好，分别在一5和一15℃时平均冲击功达到34J；Q420在试验温度区间内一直处于脆断状态，25℃冲击功仍小于30J。

关键词：输电铁塔低温角钢冲击韧性韧脆转变温度

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输电铁塔分段模型的风洞试验

电工技术学报 2019年第3期34卷 628-635页

作者：杨挺谢从珍刘智健师留阳朱文广东电网有限责任公司东莞供电局东莞523000 华南理工大学电力学院广州510640

输电铁塔是架空输电线路中的重要电力设备,近年来我国沿海地区风致倒塔事故频发。为了研究输电铁塔的风荷载特性,该文进行了输电铁塔分段全尺寸模型的风洞试验研究。试验分别以风速和迎风角为独立变量,研究了分段铁塔模型风荷载随风速... 详细信息

输电铁塔是架空输电线路中的重要电力设备,近年来我国沿海地区风致倒塔事故频发。为了研究输电铁塔的风荷载特性,该文进行了输电铁塔分段全尺寸模型的风洞试验研究。试验分别以风速和迎风角为独立变量,研究了分段铁塔模型风荷载随风速和迎风角的变化规律。结果表明:分段铁塔模型的竖向风荷载在中低风速下随风速变化符合指数规律,其系数与分段模型的类型有关;竖向风荷载随迎风角变化符合正弦规律,且不同分段模型正弦函数的周期和幅值不同。用拟合函数推算中高风速下的分段输电铁塔竖向力,计算结果表明随着风速增加,输电铁塔竖向风荷载呈一定的变化规律。研究结果可为输电铁塔防风防灾提供理论依据。

关键词：输电铁塔风洞试验分段全尺寸铁塔模型风荷载特性迎风角

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输电铁塔主材角钢的低温拉伸和冲击试验

振动．测试与诊断 2017年第5期37卷 1040-1045页

作者：江文强安利强王烨迪石强华北电力大学机械工程系保定071003 国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院呼和浩特010020

低温会影响输电铁塔钢材的力学性能,容易导致塔材的脆性断裂事故,危及铁塔乃至整个电力系统的安全。笔者针对Q345B和Q420C高强度钢材角钢及其焊接接头,通过低温拉伸试验和夏比冲击试验,研究了不同材质、不同厚度角钢及其焊接接头的低温... 详细信息

低温会影响输电铁塔钢材的力学性能,容易导致塔材的脆性断裂事故,危及铁塔乃至整个电力系统的安全。笔者针对Q345B和Q420C高强度钢材角钢及其焊接接头,通过低温拉伸试验和夏比冲击试验,研究了不同材质、不同厚度角钢及其焊接接头的低温力学性能。结果发现,Q345B角钢和焊接接头、Q420C角钢和焊接接头的韧脆转变温度分别为-2.59,-15.28,-32.33和-6.76℃,低温会使4种钢材的的抗拉强度和屈服强度均有所提高,在-45℃的高寒地区的输电铁塔,选择Q420C角钢可以满足设计要求,但是应该尽量避免对Q420C进行焊接处理。

关键词：输电铁塔主材角钢低温拉伸试验冲击试验