【摘要】：社會(huì)生產(chǎn)力和人們生活水平的提高對(duì)電力設(shè)備的建設(shè)和安全運(yùn)行提出了新的要求,構(gòu)建“和諧友好”的電力設(shè)施以“滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活”是電力建設(shè)者的責(zé)任和義務(wù)。論文以設(shè)計(jì)“環(huán)境友好、諧調(diào)自然”的輸電線路工程為出發(fā)點(diǎn),選擇在河北省輸電線路工程建設(shè)中有應(yīng)用前景的多回路窄基鋼管塔為研究對(duì)象,研究了多回路窄基鋼管塔的動(dòng)特性,主要工作有:論文結(jié)合地域特點(diǎn),給出了220kV/110kV四回路GSSZ2和220kV雙回路GSZ2窄基鋼管塔的設(shè)計(jì)條件和應(yīng)用條件,并將其作為窄基鋼管塔動(dòng)態(tài)性研究課題的分析對(duì)象,建立了典型多回路窄基鋼管塔的空間有限元模型,通過(guò)對(duì)設(shè)定載荷工況的受力分析,驗(yàn)證了該有限元模型的合理性和正確性。利用有限元模型,對(duì)多回路窄基鋼管塔的固有振動(dòng)特性進(jìn)行分析,給出了設(shè)計(jì)人員關(guān)心的前八階固有頻率和振型,分析了窄基鋼管塔固有振動(dòng)頻率和振型的特征。結(jié)合窄基鋼管塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)脈動(dòng)風(fēng)的特性進(jìn)行了模擬分析,得到了城區(qū)用窄基鋼管塔設(shè)計(jì)所需要的合理風(fēng)速范圍,以及塔身氣動(dòng)載荷的計(jì)算系數(shù)。采用平穩(wěn)激勵(lì)下線性系統(tǒng)隨機(jī)振動(dòng)的模態(tài)疊加法,分析計(jì)算了雙回路窄基鋼管塔和四回路窄基鋼管塔的風(fēng)致響應(yīng),并著重分析討論了風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)隨風(fēng)向角、阻尼比、地貌類型、塔體類型、結(jié)構(gòu)高度、扭轉(zhuǎn)等風(fēng)場(chǎng)及結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化規(guī)律,給出了工程設(shè)計(jì)中風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)取值的建議。通過(guò)課題研究,深化了對(duì)窄基鋼管塔的動(dòng)特性的理解和認(rèn)識(shí),給出了窄基鋼管塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)動(dòng)載荷系數(shù)取值的建議,豐富了窄基鋼管塔動(dòng)態(tài)分析成果,為省內(nèi)城區(qū)窄基鋼管塔輸電線路的推廣和建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM75
【圖文】：

單位重量(kg/km) 2079.2 1347.5 696.7計(jì)算拉斷力(kN) 150.45 103.67 90.62合彈性系數(shù)(MPa) 63000 65000 103600膨脹系數(shù)(×10-61/℃) 20.9 20.5 15.5設(shè)計(jì)安全系數(shù) 4 4 4.5最大使用張力(kN) 35.732 24.62 20.138平均運(yùn)行張力 25%RTS 25%RTS 20%RTS導(dǎo)線安全系數(shù)的選取于導(dǎo)線的安全系數(shù)，分別選取 3、3.5、4、4.5 進(jìn)行鐵塔結(jié)構(gòu)計(jì)算，綜合材料耗量、絕緣子、金具等因素后進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定最終取值�；摴芩嘤糜诔菂^(qū)，且線下多路燈桿、低壓線等各種跨越物，線路對(duì)取為 14m，并以雙回路 220kV為例進(jìn)行方案比較。計(jì)算后得到不同安全呼高隨檔距、經(jīng)濟(jì)性的變化，關(guān)系如下圖所示。

圖 2-2 不同安全系數(shù)下呼高和費(fèi)用的關(guān)系性的考慮，由圖 2-2 可發(fā)現(xiàn)，安全系數(shù)取 4、呼高為 30m最低。，對(duì)于采用窄基鋼管塔的線路，推薦導(dǎo)線最大破壞張力均設(shè)計(jì)用導(dǎo)線安全系數(shù)推薦取 4，平均運(yùn)行張力 25%；地線張力 20%。配置南網(wǎng)的污穢等級(jí)及分布特性，依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)規(guī)范要污穢區(qū)配置絕緣。懸垂串采用合成絕緣子，220kV耐張串絕緣子、110kV耐張串采用合成絕緣子。220kV導(dǎo)線及跳線懸垂絕緣子串均采用FXBW-220/120-2 復(fù)270mm，爬電比距 2.85cm/kV(相當(dāng)于瓷絕緣子的爬電比距 線及跳線懸垂絕緣子串均采用FXBW-110/120-2 復(fù)合絕緣子，爬電比距 2.86cm/kV(相當(dāng)于瓷絕緣子的爬電比距 3.8cm/

.1 窄基鋼管塔 GSZ2 的有限元模型鐵塔仿真采用空間桁梁模型，將主材、橫隔材和帶輔材他無(wú)輔材的斜材和輔材設(shè)為桿單元。其中梁?jiǎn)卧捎肂EK8。該轉(zhuǎn)角塔的材料屬性情況如下表 2-5 所示。表 2-5 材料參數(shù)表材料 彈性模量（GPa） 泊松比 Q235 208 0.277 Q345 206 0.280 考慮到實(shí)際塔中連接材料、爬梯、走道、休息平臺(tái)等的 30%的單元材料密度來(lái)模擬上述情況的影響，即材料密通過(guò)截面積、內(nèi)外半徑、肢寬及肢厚等截面信息進(jìn)行實(shí)常塔為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，只需計(jì)算大約 1/3 的節(jié)點(diǎn)，其余可通過(guò)析方法計(jì)算節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，全塔一共有 264 個(gè)節(jié)點(diǎn)。通過(guò)節(jié)元相應(yīng)的截面屬性，完成有限元模型的建立，總塔一共基鋼管塔GSZ2 的有限元模型。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2802618