750kV高壓三角形輸電塔的靜力設(shè)計和優(yōu)化.pdf

1、目前，我國高壓輸電線路一般采用四邊形截面鐵塔，鐵塔的優(yōu)化設(shè)計也主要是針對鐵塔基礎(chǔ)根開、構(gòu)件布置方式、鋼材尺寸、桿件材料等進行，對于鐵塔橫截面形式的優(yōu)化設(shè)計及研究相對來說比較少見。相比于截面為四邊形的鐵塔，三角形鐵塔風(fēng)阻小、占地面積小、結(jié)構(gòu)平面穩(wěn)定、節(jié)省材料、自重輕等優(yōu)點十分突出。但是目前，我國對于三角形鐵塔的研究還很少，少量研究主要是針對三角形鋼管通訊塔和低電壓小型角鋼輸電塔，對于750kN高壓三角形輸電塔的理論研究、設(shè)計和制造在我國基

2、本還沒有開展。因此，對高壓三角形斷面輸電塔在多種荷載工況下進行受力性能研究有著重要的創(chuàng)新意義和工程實用價值。
　　本文的理論依據(jù)為空間梁單元有限元方法，通過空間結(jié)構(gòu)有限元分析軟件SpasCAD，建立新型三角形斷面輸電塔模型，選取最大風(fēng)速（27m/s）、90°風(fēng)向、無冰、未斷線；最大風(fēng)速（27m/s）、-90°風(fēng)向、無冰、未斷線；最大風(fēng)速（27m/s）、0°風(fēng)向、無冰、未斷線；覆冰（20mm）、10m/s風(fēng)速(0°風(fēng)向)、未斷線；無

3、風(fēng)、覆冰（10mm）、斷一相導(dǎo)線、地線未斷五種工況對輸電塔進行了計算分析，得到塔架在不同設(shè)計荷載下的應(yīng)力和變形等參數(shù)。
　　最后通過分析鐵塔的應(yīng)力分布特點，找出最不利工況和較危險桿件，分析造成桿件失穩(wěn)破壞的原因，并通過在主材和斜材中間增設(shè)輔助桿的方式對鐵塔結(jié)構(gòu)做出優(yōu)化。然后將計算出的桿件應(yīng)力和變形與優(yōu)化設(shè)計前進行對比，發(fā)現(xiàn)設(shè)置輔助桿對三角形輸電塔抗失穩(wěn)能力的提高十分有效，并且優(yōu)化前失穩(wěn)破壞的桿件在優(yōu)化后均處于安全狀態(tài)。優(yōu)化設(shè)計后結(jié)