【摘要】：隨著我國(guó)電力建設(shè)的迅速發(fā)展,電力系統(tǒng)作為國(guó)家建設(shè)和人民生活的重要組成部分,其安全問(wèn)題直接影響著社會(huì)的和諧發(fā)展。大型的電網(wǎng)事故,不但會(huì)使國(guó)家蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還存在引發(fā)社會(huì)混亂的隱患。近年來(lái),我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)有許多輸電線塔發(fā)生了倒塔事故,造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失,其中風(fēng)災(zāi)是導(dǎo)致輸電塔倒塌主要因素。要解決這一問(wèn)題,最理想的辦法當(dāng)然是將這些舊塔推倒,重建新塔。但重新設(shè)計(jì)輸電線路并建立新塔,不僅耗資過(guò)大、施工周期過(guò)長(zhǎng),且通常需要停電施工,實(shí)施難度非常大。因此,研究如何采取行之有效的方法對(duì)老舊的在役輸電塔進(jìn)行加固,加強(qiáng)舊塔的工作性能以提升其抵御災(zāi)害的能力,是非常有必要的。對(duì)此,本文以《運(yùn)行中的輸電線路桿塔加固技術(shù)研究》項(xiàng)目為依托,以有待加固的塔型中較為典型的塔型——單回路110kV直線型桿塔ZGU3塔為研究對(duì)象,對(duì)其開(kāi)展了一系列的力學(xué)性能分析和加固研究。本文的主要研究工作包括以下幾個(gè)部分:(1)采用有限元分析軟件ANSYS的參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言APDL,研究了輸電塔的有限元建模方法,對(duì)ZGU3塔建立了精細(xì)化三維有限元模型。(2)采用ANSYS對(duì)ZGU3塔在4個(gè)工況下的特征值屈曲分析和非線性屈曲分析進(jìn)行研究。根據(jù)非線性屈曲分析結(jié)果,得到輸電塔結(jié)構(gòu)在各工況下的極限風(fēng)速。通過(guò)查看和提取分析結(jié)果,獲得輸電塔結(jié)構(gòu)各個(gè)工況下的薄弱部位。結(jié)合特征值屈曲分析結(jié)果所得的薄弱部位發(fā)現(xiàn),本文研究的ZGU3塔的薄弱桿件主要集中在塔身下部的主材。(3)采用一種由鋼板、抱箍夾具和高強(qiáng)螺栓組成的加固裝置對(duì)輸電塔結(jié)構(gòu)的薄弱桿件進(jìn)行加固。采用ANSYS模擬該加固方法的受力特性。通過(guò)對(duì)共計(jì)12根試件的有限元模擬結(jié)果,與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證有限元方法的有效性。在此基礎(chǔ)上,將該加固方法應(yīng)用于ZGU3塔的薄弱主材構(gòu)件,分析其加固效果,并研究了加固鋼板的寬度、厚度、屈服強(qiáng)度及加固鋼板與原塔材間的初始間隙等因素對(duì)加固效果的影響。(4)采用基于邊緣屈服準(zhǔn)則的臨界應(yīng)力計(jì)算公式獲得加固構(gòu)件的等效屈服應(yīng)力。采用ANSYS對(duì)該公式的準(zhǔn)確性進(jìn)行了反復(fù)對(duì)比驗(yàn)證。將由公式獲得的加固薄弱桿件的等效屈服應(yīng)力用于輸電塔結(jié)構(gòu)的非線性屈曲分析,得到輸電塔結(jié)構(gòu)加固后的極限風(fēng)速和薄弱桿件,并與原結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比。
【圖文】：

圖 1-1 #11 塔倒塔現(xiàn)場(chǎng) 圖 1-2 #5 塔倒塔現(xiàn)場(chǎng)Fig.1-1 Scene of collapsed #11 tower Fig.1.2 Scene of collapsed #5 tower圖 1-3 #17 塔倒塔現(xiàn)場(chǎng) 圖 1-4 31#塔倒塔現(xiàn)場(chǎng)Fig.1-3 Scene of collapsed #17 tower Fig.1-4 Scene of collapsed #31 tower為解決這一問(wèn)題，最理想的辦法當(dāng)然是將這些舊塔推倒，重建新塔。但重新設(shè)計(jì)輸電線路并建立新塔，不僅耗資過(guò)大、施工周期過(guò)長(zhǎng)，且通常需要停電施工，，實(shí)施難度非

圖 1-1 #11 塔倒塔現(xiàn)場(chǎng) 圖 1-2 #5 塔倒塔現(xiàn)場(chǎng)Fig.1-1 Scene of collapsed #11 tower Fig.1.2 Scene of collapsed #5 tower圖 1-3 #17 塔倒塔現(xiàn)場(chǎng) 圖 1-4 31#塔倒塔現(xiàn)場(chǎng)Fig.1-3 Scene of collapsed #17 tower Fig.1-4 Scene of collapsed #31 tower為解決這一問(wèn)題，最理想的辦法當(dāng)然是將這些舊塔推倒，重建新塔。但重新設(shè)計(jì)輸電線路并建立新塔，不僅耗資過(guò)大、施工周期過(guò)長(zhǎng)，且通常需要停電施工，實(shí)施難度非
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2678027