采動區(qū)超高壓輸電鐵塔破壞機理與變形控制技術研究.pdf

1、采動區(qū)地表沉陷一直是影響輸電線路安全運行的重大隱患。隨著我國電網(wǎng)建設的快速發(fā)展,線路走廊日趨緊張,途經(jīng)采動區(qū)的問題日益突出,已嚴重影響到輸電線路建設和安全運行。特別是隨著超(特)高壓輸電線路的建設,人們對采動區(qū)輸電線路的安全性越來越關注。因此,開展采動區(qū)超高壓輸電鐵塔破壞機理與變形控制技術的研究具有重要意義。
　　進行了典型截面鍍鋅角鋼螺栓連接滑移變形的試驗研究,提出了一種新的描述鍍鋅角鋼螺栓連接的滑移變形的四階段線性簡化力學模型

2、,給出了連接滑移系數(shù)、初始滑移變形值、彈性擠壓剛度以及極限滑移變形值等模型參數(shù)的取值方法。
　　研制了角鋼交叉斜材穩(wěn)定承載力試驗裝置,進行了典型角鋼交叉斜材穩(wěn)定承載力的試驗研究,獲得了交叉斜材在拉壓和壓壓兩種受力條件下的破壞形態(tài)和相應的穩(wěn)定承載力?；谳S心壓桿彈性穩(wěn)定理論,建立了同時考慮兩桿側移和扭轉雙重耦合作用的力學計算模型。計算結果表明,該模型相比現(xiàn)有的計算模型能對交叉斜材穩(wěn)定承載力進行更準確的計算分析。通過有限元模擬,研究了

3、典型拉壓斜材和壓壓斜材的兩桿軸力比值對目標壓桿穩(wěn)定承載力的影響規(guī)律。結合采動區(qū)輸電鐵塔交叉斜材的受力特點,對其穩(wěn)定承載力計算方法和相應的長細比修正系數(shù)提出了改進意見。
　　建立了采動區(qū)輸電鐵塔考慮螺栓連接節(jié)點滑移的有限元整體計算模型,對采動區(qū)典型輸電鐵塔在典型地表變形作用下的抗變形性能進行了分析,得到了節(jié)點滑移對鐵塔受力和變形的影響規(guī)律;確立了輸電鐵塔根開變化限值的判斷準則,獲得了典型地表變形作用下鐵塔根開變化的允許限值,并與不考

4、慮節(jié)點滑移的分析結果進行了比較。為采動區(qū)輸電鐵塔結構的抗變形性能研究及其變形控制提供了依據(jù)。
　　建立了考慮螺栓連接節(jié)點滑移變形的鐵塔結構與采動地基和基礎的協(xié)同作用有限元整體計算模型,分析了典型地表變形作用下鐵塔結構受力變形和基底反力分布變化規(guī)律;研究了獨立基礎和復合防護板基礎的抗變形性能;獲得了復合防護板厚度與鐵塔抗變形性能的相關關系,提出了復合防護板厚度的取值方法。
　　提出了采動區(qū)輸電鐵塔復合防護板基礎的設計理論,建立

5、了考慮鐵塔復合防護板基礎與彈性采動地基的協(xié)同作用理論計算模型,針對典型算例分析了復合板厚度、地基抗力系數(shù)和地表最大下沉值等因素對防護板基礎受力和變形的影響規(guī)律,開發(fā)完成了采動區(qū)輸電鐵塔復合防護板基礎內力和位移的計算程序。
　　考慮節(jié)點滑移對結構受力的影響、地基基礎與上部鐵塔結構的協(xié)同作用,提出了利用關鍵斜材達到穩(wěn)定承載力時的根開變化限值作為鐵塔是否安全可靠的判斷準則,提出了針對采動區(qū)輸電鐵塔的安全性評價方法,對典型采動區(qū)輸電鐵塔的