采動區(qū)110kV輸電鐵塔抗地表變形及抗風(fēng)性能研究.pdf

1、我國電力能源在供求上存在著地域差異，隨著我國“變輸煤為輸電”和“西電東送”等能源方針的深入執(zhí)行，越來越多的坑口電廠建設(shè)在煤炭主產(chǎn)區(qū)內(nèi)，造成許多高壓和超（特）高壓輸電線路不可避免地途經(jīng)采煤沉陷區(qū)。采動區(qū)地表沉陷和風(fēng)荷載是影響輸電線路安全運行的重大隱患。因此，開展采動區(qū)輸電鐵塔抗地表變形和抗風(fēng)性能研究，確保采動區(qū)輸電鐵塔結(jié)構(gòu)安全可靠和輸電線路安全運行，具有重要的意義。
　　本文研制了輸電鐵塔模型支座位移和風(fēng)荷載加載裝置，進(jìn)行了正常運行

2、工況和風(fēng)荷載工況下輸電鐵塔支座位移加載模型試驗，獲得了輸電鐵塔在地表水平變形作用下的破壞形態(tài)，研究了地表水平變形對輸電鐵塔內(nèi)力和變形的影響規(guī)律以及風(fēng)荷載對輸電鐵塔抗地表變形性能的影響規(guī)律，驗證了有限元模擬的可靠性。試驗和有限元結(jié)果表明：風(fēng)荷載對輸電鐵塔的抗地表變形性能具有不利影響，且風(fēng)荷載越大越不利。
　　采用ANSYS軟件建立了典型110千伏輸電鐵塔的有限元模型，研究了不同地表變形作用（11種單獨地表變形工況和10種復(fù)合地表變形

3、工況）對輸電鐵塔內(nèi)力、變形及破壞形態(tài)的影響規(guī)律，獲得了輸電鐵塔在不同地表變形作用下的極限支座位移值，為地表變形作用下輸電鐵塔的安全性評價提供了參考。
　　建立了輸電鐵塔-基礎(chǔ)-地基整體有限元模型，以地基土變形和應(yīng)力、上部鐵塔結(jié)構(gòu)支座位移和桿件最大應(yīng)力為比較依據(jù)，研究了獨立基礎(chǔ)和復(fù)合防護(hù)板基礎(chǔ)的抗地表變形性能，分析了防護(hù)板厚度對上部鐵塔結(jié)構(gòu)受力和變形的影響規(guī)律，提出了防護(hù)板厚度合理取值的建議。研究結(jié)果表明：復(fù)合防護(hù)板基礎(chǔ)相對于獨立基

4、礎(chǔ)，對上部鐵塔結(jié)構(gòu)具有更好的保護(hù)作用，保護(hù)作用隨著板厚的增大而增大，但當(dāng)厚度增大到一定值后其保護(hù)作用增幅趨緩；1B-ZM3輸電鐵塔復(fù)合防護(hù)板基礎(chǔ)的板厚合理取值為200~300mm，約為鐵塔長向根開的1/20~1/10。
　　進(jìn)行了不同地表變形作用下輸電鐵塔的抗風(fēng)性能研究，獲得了不同地表變形和風(fēng)荷載作用下鐵塔的破壞形態(tài)和抗風(fēng)極限承載力，研究了地表變形對輸電鐵塔抗風(fēng)性能的影響規(guī)律，提出了采動區(qū)輸電鐵塔抗風(fēng)極限承載力的預(yù)計模型，為采動區(qū)