本文關鍵詞：輸電線路電桿的有限元分析及基礎的結構優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電桿及基礎作為輸電系統(tǒng)重要組成部分,其安全可靠性直接影響輸電線路的工作性能。電桿的開裂、倒桿、斷電,使人民生命財產造成巨大損失�；A結構的設計不合理嚴重危及輸電線路的安全傳輸。目前國內外將電桿與基礎作為系統(tǒng)進行分析的研究很少。本文以覆冰載荷為例,探討環(huán)境載荷對電桿及基礎的影響,并探討(矩形、階梯形、錐形)三種不同形式電桿基礎在有無配筋時應力分布。本文為分析其它工況下的電桿系統(tǒng)提供了新思路,研究可為電桿及基礎的實際應用提供有價值的參考。本文應用有限元軟件MSC Marc對110kV電壓等級鋼筋混凝土電桿及基礎進行數值分析。首先,利用MATLAB軟件編程,計算并討論了輸電線模型中懸線高差與覆冰厚度對導線張力的影響,得出有無覆冰時導線拉力的最大值;其次,考察45度轉角桿、直角桿、直線桿的應力與變形,得出較危險電桿;再次,對較危險電桿受覆冰載荷時進行分析,得到最大等效應力和電桿底部最大支撐力;最后,設計了矩形、階梯形、錐形三種形式的基礎結構,分析了它們在有無配筋時受電桿底部最大支撐力和周圍土壤約束時的應力分布,對結果進行分析,得出基礎結構的較優(yōu)形式。結果表明:導線兩端懸線高差對導線懸掛點的張力影響較大,無高差時張力最大,導線懸掛點張力隨導線覆冰厚度增加顯著增大;45度轉角桿比直線桿、直角桿的等效應力大,該電桿底部支撐力也最大,但三種電桿在導線拉力下應力值均遠小于材料的屈服極限;導線覆冰對電桿的應力及電桿底部支撐力影響較大,導線覆冰厚度為15mm時,等效應力的最大值增加了75%;電桿基礎有配筋時,混凝土中的應力大大減小;階梯形結構的電桿基礎是較好的電桿基礎結構形式。
【關鍵詞】：輸電桿 基礎結構 鋼筋混凝土 有限元分析 優(yōu)化
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM75
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究意義及現(xiàn)狀9-15
• 1.1.1 工程背景和意義9-14
• 1.1.2 研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2 本文主要工作15-16
• 1.3 本章小結16-17
• 第二章 輸電線路基礎結構形式及研究情況17-25
• 2.1 輸電線路基礎結構的特點及應用情況17-21
• 2.1.1 輸電線路基礎結構的特點17-18
• 2.1.2 輸電線路基礎結構形式及發(fā)展現(xiàn)狀18-21
• 2.2 輸電線路基礎結構設計原理及技術特點21-23
• 2.2.1 輸電線路基礎結構設計應考慮的問題21-22
• 2.2.2 輸電線路基礎結構設計技術特點22-23
• 2.3 本章小結23-25
• 第三章 架空輸電線路輸電線的受力分析25-35
• 3.1 輸電線力學模型25-28
• 3.1.1 懸鏈線方程的推導與懸線最低點拉力25-27
• 3.1.2 懸索兩端的拉力計算與兩端等高的懸索受力分析27-28
• 3.2 懸線高差對導線張力的影響28-31
• 3.2.1 導線參數28
• 3.2.2 懸線高差與導線張力的關系28-31
• 3.3 覆冰厚度對導線張力的影響31-33
• 3.3.1 覆冰厚度設計31
• 3.3.2 覆冰厚度與導線張力的關系31-33
• 3.4 本章小結33-35
• 第四章 110kV架空輸電線路電桿的有限元分析35-45
• 4.1 輸電線路電桿參數35-38
• 4.1.1 常用電桿分類35-36
• 4.1.2 電桿受力分類36-37
• 4.1.3 鋼筋混凝土電桿尺寸及材料參數37-38
• 4.2 輸電線路鋼筋混凝土電桿的有限元分析38-42
• 4.2.1 鋼筋混凝土電桿的有限元模型38-39
• 4.2.2 導線拉力作用下鋼筋混凝土電桿的有限元分析結果39-41
• 4.2.3 導線覆冰時鋼筋混凝土電桿的有限元分析結果41-42
• 4.3 結果分析42
• 4.4 本章小結42-45
• 第五章 輸電線路電桿基礎的結構優(yōu)化45-55
• 5.1 三種不同結構形式基礎輸電桿的基礎尺寸確定45-46
• 5.2 輸電桿矩形結構基礎的有限元分析46-47
• 5.2.1 矩形結構基礎的有限元模型46-47
• 5.2.2 矩形結構基礎的有限元分析47
• 5.3 輸電桿階梯形結構基礎的有限元分析47-48
• 5.3.1 階梯形結構基礎的有限元模型47-48
• 5.3.2 階梯形結構基礎的有限元分析48
• 5.4 輸電桿錐形結構基礎的有限元分析48-49
• 5.4.1 錐形結構基礎的有限元模型48-49
• 5.4.2 錐形結構基礎的有限元分析49
• 5.5 三種不同結構形式輸電桿基礎結構對比分析49-53
• 5.5.1 電桿基礎結構無配筋的有限元分析結果比較49-50
• 5.5.2 電桿基礎結構有配筋的有限元分析結果50-53
• 5.5.3 電桿基礎結構在有無配筋下的有限元分析結果比較53
• 5.6 本章小結53-55
• 第六章 結論55-57
• 6.1 結論55
• 6.2 展望55-57
• 參考文獻57-61
• 致謝61-63
• 附錄63-69
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄69-70

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