【摘要】：避雷針是防止變電站內(nèi)配電裝置遭受雷電損壞的保障。根據(jù)GB50135-2006,在抗震設(shè)防烈度為6度的地區(qū),其可不進行截面抗震驗算,風荷載是其控制荷載。與傳統(tǒng)圓柱形單鋼管獨立避雷針相比,拔梢桿單鋼管結(jié)構(gòu)的力學表現(xiàn)更優(yōu)秀;除傳統(tǒng)材料力學方法外,目前避雷針設(shè)計方法主要分為以脈動風速時程模擬為主要手段的隨機振動模型設(shè)計法和以有限元軟件建模的擬靜力風荷載作用設(shè)計法;由于脈動風速時程模擬過于耗時、有限元軟件版權(quán)費用昂貴等原因,兩者均未被具體設(shè)計人員大規(guī)模應用�；谝陨蠁栴},本文進行了以下研究:(1)比較了《變電構(gòu)架設(shè)計手冊》風振系數(shù)和AR法風振系數(shù)用于單鋼管獨立避雷針設(shè)計時的結(jié)構(gòu)可靠性高低。從某6度抗震設(shè)防區(qū)220kV變電站內(nèi)避雷針更換工程實例出發(fā),給出了35m單鋼管避雷針按《手冊》和相關(guān)規(guī)范的材料力學計算方法,包括鋼管強度驗算、避雷針30m標高處的水平位移計算等�；诒芾揍樀慕M裝圖,在ANSYS Workbench中建立了有限元模型,并且將《手冊》中的風振系數(shù)和AR模擬風振系數(shù)分別代入計算該結(jié)構(gòu)的水平位移,比較了兩者的大小;(2)研究了單鋼管獨立避雷針的P-Δ效應增大因子�；谠�220kV變電站原設(shè)計方案的問題,進行了優(yōu)化設(shè)計;并建立了25m、35m、45m、55m、60m單鋼管獨立避雷針ANSYS有限元模型,計算了在基本風壓0.2~1.2之間,考慮P-Δ效應和不考慮P-Δ效應時,其支架頂部水平位移;并總結(jié)出了P-Δ效應增大因子取值;(3)研究了鋼管的拔梢坡度與頂部水平位移的關(guān)系。根據(jù)管壁厚度和拔梢坡度不同,建立了4×28個10m高、底部外徑為450mm,和7×53個10m高、底部外徑為1200mm的拔梢桿ANSYS有限元模型,通過有限元模型計算數(shù)據(jù),繪制了拔梢坡度與鋼管頂部水平位移的關(guān)系曲線,并得出隨拔梢坡度增大其頂部水平位移有減小趨勢的結(jié)論�；谝陨涎芯�,本文提出了拔梢單鋼管獨立避雷針結(jié)構(gòu)設(shè)計簡化方法,將方便廣大設(shè)計人員,提高設(shè)計效率,有利于拔梢桿的推廣使用。
【圖文】：

圖 1-1 單鋼管獨立避雷針 圖 1-2 格構(gòu)式獨立避雷針圖 1-3 女兒墻上避雷帶 圖 1-4 屋脊上避雷帶隨著科學技術(shù)蓬勃發(fā)展、電氣化和數(shù)字化普及的時代來臨，，人民的物質(zhì)生活

圖 1-1 單鋼管獨立避雷針 圖 1-2 格構(gòu)式獨立避雷針圖 1-3 女兒墻上避雷帶 圖 1-4 屋脊上避雷帶隨著科學技術(shù)蓬勃發(fā)展、電氣化和數(shù)字化普及的時代來臨，人民的物質(zhì)生活
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM863;TU392.3

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 潘猛;李健;崔成;沈磊;;預防110kV變電站避雷針斷裂的方法研究[J];科技與企業(yè);2015年23期

2 駱永生;;建筑工程項目設(shè)計中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與思路的研究[J];安徽建筑;2015年05期

3 張X;苗用新;白建輝;;基于靜風壓的獨立避雷針橫截面優(yōu)化[J];河北工程技術(shù)高等�？茖W校學報;2015年03期

4 孫海峰;嚴青榮;鄭平;付成武;;鋼管模板支架風荷載體型系數(shù)的探討[J];浙江建筑;2015年05期

5 馬崇;程明;陳韶瑜;張兆凱;;風載荷下避雷針塔靜態(tài)受力分析[J];河北電力技術(shù);2015年01期

6 柯世堂;王同光;梁俊;趙林;;兆瓦級風力機結(jié)構(gòu)風振系數(shù)取值探討[J];防災減災工程學報;2014年04期

7 陶玲;黃鵬;顧明;全涌;;低矮建筑屋面風荷載分區(qū)體型系數(shù)研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2014年10期

8 沈之容;李孫偉;倪陽;;沿海高聳結(jié)構(gòu)臺風風壓高度變化系數(shù)取值初探[J];建筑結(jié)構(gòu);2013年24期

9 龍海波;陶青松;;1000kV特高壓輸電鋼管塔風振系數(shù)取值優(yōu)化分析[J];武漢大學學報(工學版);2013年S1期

10 徐志強;劉紅;;分析鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的研究進展與展望[J];中國建筑金屬結(jié)構(gòu);2013年12期

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 于鵬飛;變電站避雷針結(jié)構(gòu)順風向風振響應研究[D];鄭州大學;2018年

2 張習卓;特高壓主變套管設(shè)備引下線及接線端子力學性能研究[D];鄭州大學;2018年

3 高陽;低矮建筑屋面局部極值風壓特性的風洞試驗研究[D];湖南科技大學;2017年

4 宋玉;1000千伏特高壓鐵塔組立施工中的抗風能力研究[D];東北電力大學;2017年

5 孫光華;不規(guī)則光伏板陣列群風荷載體型系數(shù)研究[D];西安建筑科技大學;2017年

6 王光達;基于CFD的雕塑類建筑風荷載體型系數(shù)研究[D];東南大學;2016年

7 袁翔;矩五拱折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)繞流計算技術(shù)與風荷載體型系數(shù)研究[D];西安建筑科技大學;2016年

8 伍斯;基于ANSYS的避雷針桿的有限元分析[D];湖北工業(yè)大學;2012年

9 高東方;避雷鋼管塔結(jié)構(gòu)風振特性與控制研究[D];鄭州大學;2011年

10 寧小文;二階彈塑性分析在鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的應用研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學;2010年

本文編號：2589893