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不均匀沉降条件下输电塔线体系安全性能研究(论文).pdf

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132 施 工 技 术 CONSTRUCT10N TECHN0L0GY 2018年 2月下 第 47卷 第 4期 DOI:10.7672/s s2018O40132 不 均 匀 沉 降 条 件 下 输 电 塔 线 体 系 安 全 性 能 研 究 姜 太 荣 ,张 翼 虎 ,王 永 泉 ,于 彬 ,张 元 良 ,葛 亚 平 (1.江苏科能电力工程咨询有限公司,江苏 南京 210036; 2.河海大学水利水电学院,江苏 南京 210098) [摘要]为准确获知采空区不均匀沉降条件下输电塔线体系的安全性,构建了单塔模型和输电塔线体系的三塔 四 线模型,基于数值模拟分析方法 ,研究支座不同位移工况下输电塔或塔线体系的杆件应力、塔体变形、电缆线及相 互影响等。分析结果表明单支座沉降会使塔腿应力显著变化 ,双支座沉降会使得塔体产生明显的倾斜趋势并致使 拉紧侧电缆线应力增大。结论指出,在进行采空区输电塔线体系设计 ,应考虑双支座沉降对电缆线及邻塔的影响。 [关键词]输电塔;塔线耦合;基础位移;沉降;安全;研究 [中图分类号]TM72 [文献标识码]A [文章编号]1002-8498(2018)04-0132-05 Research on the Safety of Transm ission Tower Line System Under Uneven Settlem ent JIANG Tairong ,ZHANG Yihu ,WANG Yongquan ,YU Bin ,ZHANG Yuanliang ,GE Yaping (1.Jiangsu Keneng Electric Power Engineering Consulting Co.,Ltd.,Nanjing,Jiangsu 2 1 0036,China;2.College of Water Conservancy and Hydropower Engineering,Hohai University,Ⅳnnfing,Jiangsu 2 1 0098,China) Abstract:In order to comprehend accurately the safety of transmission tower line system under the uneven settlement condition in mining area,the single tower and three tower and four line model of the transmission line system had been constructed.Not only the stress and deformation of transmission tower, but also the interaction of adjacent transmission tower and wires are studied based on the numerical simulation analysis method.The analysis results show that settlement of single support will make the stress of tower leg change strikingly,settlement of double supports will make the tower lean obviously and cause the stress of tight side wires increase highly.The conclusion comes out that the influence of settlement of double supports on wires and adjacent towers should be considered in the design of transmission tower line system in mining areas. Key words:transmission tower;coupling with tower and line;foundation displacement;settlement; safety;research 0 引言 随着 西 电东 输 、北 电 南 输 等 工 程 建 设 发 展 ,输 电线 路 越 来 越 多 地 出 现 在 地 质 条 件 较 差 的 地 区 ¨ ,如采 空 区 、地 震 变 形 区 、软 土 地 基 区 等 。 当 输 电塔位 于 上述 不 良地 质 区域 时 ,其 基 础 容 易 发 生 沉 降 、水 平位 移 、倾 斜 等 有 害 变 形 ,杆 塔 基 础 的不 均 匀沉 降是 造 成 塔 身 钢 结 构 杆 件 附 加 应 力 增 加 的 主 要病 害 ,易 导 致 输 电 铁 塔 杆 件 局 部 失 稳 或 整 体 垮 塌 。不均 匀 沉 降 导 致 的输 电 线 路 破 坏 不 仅 造 成 数 [作者简介]姜太荣,教授级高级工程师,E.mail:jiangtalrong@jspdi com.cn 【收稿Et期]2017-07-25 额 巨 大 的经济 损失 ,而 且影 响 着 社会 生 产 和 人 们 的 生 活 。 因此 ,开 展 不 均匀 沉 降对 输 电铁 塔 使 用 阶 段 整体 安 全性 的研 究 是必 要 的 。 利 用有 限元 软 件 分 析 输 电线 路 的 承 载 力 及 破 坏 特征 已成 为 国 内 外 学 者 研 究 输 电塔 受 力 性 能 的 主要 方 法 ,但 大 多 数 研 究 人 员 仅 采 用 单 塔 模 型 研 究不 均 匀 沉 降条 件 下 输 电塔 的 受 力 性 能 和 破 坏 特 征 ,并 未 考 虑 导 线 和 相 邻 输 电 塔 之 间 的 相 互 影 响 。本 文借 助 于有 限元 软 件 ANSYS,构建 了 一个 包 含 三 塔 四线 的输 电塔 及 电缆 线 整 体 模 型 ,通 过 模 拟 其 中某 一 输 电塔 的基 础 不 均 匀 沉 降 ,研 究 分 析 多种 不 均 匀沉 降工 况 下 的输 电塔 受力 性 能及 相互 影 响 。 姜太荣等:不均匀沉降条件下输电塔线体系安全性能研究 133 1 输 电塔 线体 系模 型 的构建 1.1 单 塔模 型 输 电塔 结构 形 式 为 220kV双 回路 干 字形 塔 架 , 输 电塔 总 高 47.5m,呼 高 30m,根开 9.137m,1~6段 主材 采 用 Q345 钢 材 ,角 钢 规 格 为 L 140 × 10, L125×8,LIO0×8,L90×8等 共 10种 ;7,8,11, l3,18段 为 铁 塔 主 要 受 力 部 分 ,主 材 采
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