藏东南地区输电线路景观塔真型试验研究.pdf
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1、预应力混凝土电视塔结构检测及评定李 进喻 洪李 占 鸿白 雪宋 攀 峰?年 月第 卷第 期中 文 引 用 格 式:廖 邢 军,甘 小 平,黄 兴,等藏 东 南 地 区 输 电 线 路 景 观 塔 真 型 试 验 研 究 特 种 结 构,():英 文 引 用 格 式:,():藏 东 南 地 区 输 电 线 路 景 观 塔 真 型 试 验 研 究廖 邢 军甘 小 平黄 兴李 育 兵蒲 凡中 国 电 力 工 程 顾 问 集 团 西 南 电 力 设 计 院 有 限 公 司成 都摘 要:高 原 之 舟 牦 牛 塔 是 适 用 于 藏 东 南 地 区 的 新 型 输 电 线 路 景 观 塔,因 其 造 型
2、 美 观、经 济 性 好,具 有广 泛 的 应 用 前 景,推 广 前 需 进 行 试 验 验 证。试 验 塔()根 据 现 行 规 程 规 范 设 计,通 过 了 大 风、覆 冰、安 装、锚 线、断 线、不 均 匀 冰 共个 试 验 工 况 加 载 试 验。试 验 结 果 表 明:试 验 所 得 数 据 与 设 计计 算 及 理 论 分 析 较 吻 合,说 明 高 原 之 舟 牦 牛 景 观 塔 设 计 方 法 安 全 可 靠 合 理,满 足 现 行 规 范 和 线 路 安 全运 行 的 要 求,可 在 工 程 中 推 广 应 用。试 验 塔 加 荷 到试 验 荷 载 时,塔 腿 主 材 首
3、 先 出 现 失 稳 破 坏;曲 臂节 点 发 生 较 大 的 横 向 变 形,不 影 响 其 正 常 使 用;试 验 塔 瓶 口 节 点 下 端 主 材 屈 服 后 仍 可 稳 定 承 载;最 大 试 验 荷 载 下,试 验 塔 整 体 最 大 位 移 与 试 验 塔 全 高 比 为,满 足 正 常 使 用 条 件,表 明 目 前 设 计方 法 安 全 可 靠。关 键 词:藏 东 南输 电 线 路景 观 塔真 型 试 验:牞 牞牞 牶 牞 牞 牞 牞 牞牞 牞 牞 牞 牞 牞 牞 牷 牞 牷 牞 牞 牶 年 月第 卷第 期 引 言随 着 输 电 线 路 建 设 的 高 质 量 发 展,输 电
4、 线 路与 周 围 环 境 的 协 调 问 题 日 益 突 出,输 电 线 路 景 观塔 作 为 一 种 环 保 设 计 方 案,对 解 决 线 路 路 径 问 题举 足 轻 重,成 为 最 近 研 究 和 设 计 的 热 点。在 藏 区输 电 线 路 工 程 建 设 中,先 后 出 现 了 岗 巴 羊 头 塔、日 土 白 绒 山 羊 头 塔 等 新 型 景 观 塔。依 托 川 藏 铁路 昌 都 至 林 芝 段 施 工 供 电 工 程,西 南 院 结 合 藏 东南 地 区 自 然 景 观 和 地 域 文 化 特 色,研 发 了 一 种 新型 高 原 之 舟 牦 牛 景 观 塔。新 型 高 原
5、之 舟 牦 牛 景 观 塔 融 合 了 牦 牛 造 型,造 型 优 美,塔 重 仅 比 常 规 酒 杯 塔 增 重 约,与 其 他 景 观 塔 相 比,经 济 性 好,在 藏 区 具有 广 泛 的 应 用 前 景。其 地 线 支 架 高,横 担 布 置 和构 造 与 常 规 塔 型 差 异 较 大,曲 臂节 点 和 瓶 口 节点 构 造 方 式 在 常 规 酒 杯 塔 基 础 上 进 行 了 优 化 设 计处 理。为 充 分 研 究 这 些 关 键 区 域 的 力 学 特 性 以 及牦 牛 景 观 塔 的 整 体 结 构 力 学 行 为,保 证 该 类 型 景观 塔 的 强 度、稳 定 性 和
6、 整 体 变 形 满 足 使 用 要 求,按 照 架 空 输 电 线 路 杆 塔 结 构 设 计 技 术 规 程()要 求 对 其 进 行 真 型 试 验,以 检 验 杆 塔 结 构 的 安 全 可 靠 性。高 原 之 舟 牦 牛 景 观 塔于年月日 月日 在 中 国 电 力 科 学 研 究 院 有 限公 司 霸 州 特 高 压 杆 塔 试 验 基 地 进 行 了 足 尺 真 型 试验,本 文 对 该 塔 的 设 计 和 试 验 过 程 进 行 介 绍,并对 试 验 结 果 进 行 分 析 研 究。景 观 塔 设 计 概 况 杆 塔 基 本 参 数 和 设 计 依 据如 图所 示,高 原 之
7、舟 牦 牛 景 观 塔为单 回 路 悬 垂 塔,导 线 型 号 为 ,地 线 型 号 为和。标 准 呼 高 设 计 水 平 档 距,垂 直 档距,高 设 计 风 速,设 计 覆 冰,适 用 海 拔。结 构 重 要 性 系数 取,采 用 角 钢 塔,按 高 低 腿 设 计。限 于 试验 条 件,本 次 试 验 选 取呼 高 平 腿 进 行 试 验,塔 全 高,塔 腿 最 大 主 材 规 格 为。试 验 荷 载 仍 取 标 准 设 计 荷 载。柱 脚 锚 固 采 用试 验 基 地 的 试 验 基 础 进 行 锚 固,考 虑 超 载,在 设计 基 础 上,增 大 了 锚 栓 规 格,锚 栓 承 载
8、力 约 为 基础 作 用 力 的 倍。图 高原之舟牦牛景观塔 设 计 主 要 执 行 了 架 空 输 电 线 路 荷 载 规 范()、架 空 输 电 线 路 杆 塔 结 构设 计 技 术 规 程()、输 电 线 路杆 塔 制 图 和 构 造 规 定()等 现行 输 电 线 路 设 计 规 程 规 范。设 计 要 点 和 创 新塔 头 布 置为 适 应 牦 牛 造 型,结 合 电 气 间 隙 和 使 用 条件,将 边 相 导 线 横 担 外 端 向 上 倾 斜 ,地线 支 架 安 装 于 边 相 导 线 横 担 的 端 头 上 部,呈 内 八字 形 倾 斜,并 满 足 保 护 角 和 导 地 线
9、 水 平 距 离 要求。为 凸 显 牛 角 特 征,地 线 支 架 高 度 设 计 为。为 凸 显 牛 头 宽 大 的 特 征,瓶 口 口 宽 取 ,塔 身 单 侧 坡 度 取 。边 相 导 线横 担 外 端 上 倾,一 方 面 适 应 了 牦 牛 造 型,另 一 方面 使 边 相 导 线 略 高 于 中 相 导 线,从 而 可 有 效 降 低呼 高 和 塔 重。采 用 特 殊 挂 线 方 式为 适 应 牦 牛 造 型,地 线 采 用 耐 张 串 进 行 连接,边 相 导 线串 挂 线 金 具 穿 相 按 顺 线 路 方 向 进行 设 计,以 降 低 构 造 难 度,方 便 金 具 安 装。藏
10、东南地区输电线路景观塔真型试验研究廖 邢 军甘 小 平黄 兴李 育 兵蒲 凡?曲 臂节 点 首 次 采 用 单 包 连 接酒 杯、猫 头 塔 曲 臂节 点 一 直 采 用 内包 角 钢、外 贴 板 的 构 造 方 式,近 期 一 些 工 程 施 工过 程 中 发 现 曲 臂节 点 普 遍 存 在 向 外 鼓 曲 变 形 现象,。经 过 分 析,为 减 小 曲 臂节 点 次 弯 矩 效应 和 提 高 变 形 适 应 能 力,本 试 验 塔 曲 臂节 点 采用 单 包 连 接,正 侧 面 板 互 焊,取 消 了 内 包 角 钢,如 图所 示。图 曲臂 节点连接构造示意 加 强 瓶 口 节 点 下
11、端 正 面 连 接酒 杯、猫 头 塔 瓶 口 节 点 一 直 采 用 双 包连 接,正 侧 面 板 互 焊,正、侧 面 连 接 板 与 下 端 主材 连 接 螺 栓 数 量 一 般 按 构 造 取 值。对 于 西 藏 地 区酒 杯 塔,由 于 荷 载 大,下 曲 臂 内 外 主 材 内力 较 大,导 致 正 侧 面 板 受 力 不 均 匀 性 较 强,本 塔型 在 设 计 时 考 虑 这 一 因 素 对 正 面 连 接 螺 栓 进 行 了校 验 加 强,如 图所 示。图 瓶口节点连接构造示意 试 验 概 况 试 验 工 况试 验 塔 根 据 工 况 控 制 情 况 选 取 了个 具 有 代表
12、性 的 工 况,包 括 大 风、覆 冰、不 均 匀 冰、断线、锚 线 和 吊 装 工 况。并 选 取 了 荷 载 最 大、控 制杆 件 最 多 的大 风 工 况 进 行 超 载 试 验。试 验 工况 顺 序 和 各 工 况 控 制 杆 件 情 况 如 表所 示。表试 验 工 况 及 控 制 杆 件 试 验工 况工 况 说 明控 制 构 件二 倍 吊 装 中 导 线左 导 线控 制 边 相 横 担 和 中 横 担个 别 杆 件左 地 线 正 锚,其 余 未 锚控 制 地 线 支 架 交 叉 材断 左 地 线控 制 地 线 支 架 主 斜 材 和边 相 横 担 交 叉 材断 左 导 线控 制 边
13、相 横 担 主 材 和交 叉 材风,正 常 覆 冰控 制 头 部 少 量 杆 件风,不 均 匀 覆 冰 最 大 扭 转,最 大 垂 荷控 制 身 部 交 叉 材大 风,最 大 垂 荷控 制 塔 头 主 材 和 正 面交 叉 材大 风,最 大 垂 荷控 制 身 部 主 材 加 载 方 案本 次 试 验 全 塔 共 布 置个 加 荷 点,其 中 包括 地 线 线 条 荷 载 加 载 点、导 线 线 条 荷 载 加 载 点、横 担 塔 身 风 加 载 点,以 及 身 部 塔 身 风 加 载 点。加载 点 具 体 位 置 如 图所 示。图 加载点布置 年 月第 卷第 期 加 荷 级 别 按 照 架 空
14、 线 路 杆 塔 结 构 荷 载 试验()要 求 进 行。工 况 的 加 荷 级 别 及 顺 序:设 设 设 设 设 设。工况的 加 荷 级 别 及 顺 序:设设 设 设 设 设 设 设(按依 次 往 上 加 载 直 到破 坏 或 荷 载 达 到 设)。加 载 过 程 中,荷 载误 差 不 超 过,同 时 避 免 产 生 冲 击 荷 载,每级 荷 载 持 荷 ,试 验 前 进 行 预 载 试验,以 消 除 加 荷 钢 丝 绳 及 支 座 安 装 间 隙 等 带 来的 试 验 误 差。现 场 加 载 情 况 如 图所 示,加 荷 点 处 通 过钢 丝 绳 与 液 压 加 荷 系 统 相 连 接,
15、液 压 系 统 配 有压 力 传 感 系 统,在 控 制 台 可 直 接 读 取 实 际 加荷 值。图 现场加载 测 点 布 置根 据 试 验 塔 的 受 力 和 变 形 特 点,结 合 试 验 设备 能 力,试 验 测 点 布 置 在 地 线 支 架 主 材 下 端、横担 端 部、横 担上 曲 臂 过 渡 段、曲 臂节 点 附 近、瓶 口 附 近、塔 身 及 塔 腿 等 关 键 部 位,主 要 在腿侧 布 置。本 次 试 验 位 移、应 变 测 点 布 置 如 图所示,位 移 测 点 共个,应 变 测 点 共 计个,为得 到 更 加 准 确 的 构 件 截 面 的 应 力 分 布 状 态,每
16、 个应 变 测 点 在 两 肢 肢 背 和 肢 尖 处 共 贴 有个 单 向 应变 片,全 塔 共 计个 应 变 片。图 测点布置示意 试 验 结 果 分 析 主 要 工 况 位 移 分 析表是 加 载时 主 要 工 况 关 键 变 形 方 向修 正 后 的 实 测 位 移(位 移 实 测 值 减 去 残 余 变 形 值)与 计 算 位 移(采 用 杆 单 元 有 限 元 分 析 计 算 值)的 对比 情 况。表主 要 工 况 关 键 变 形 方 向 的 位 移 关 键变 形方 向试 验工 况测 点位 移 关 键 变 形 方 向 偏 差计 算 值修 正实 测 值相 对 差 值 相 对 偏 差
17、横 向纵 向竖 向()从 表 中 数 据 可 以 看 出,变 形 残 余 值 修 正 后实 测 值 和 计 算 值 偏 差 相 对 较 小,在 合 理 范 围 内,说藏东南地区输电线路景观塔真型试验研究廖 邢 军甘 小 平黄 兴李 育 兵蒲 凡?明 理 论 设 计 与 实 际 情 况 相 符,表 明 设 计 理 论 正 确。()表 中 横 向 和 竖 向 修 正 实 测 值 整 体 比 计 算值 略 小,而 纵 向 方 向 上 整 体 比 计 算 值 偏 大(地 线支 架 和 横 担 端 部)。()在 工 况,试 验 塔 的 横 向 水 平 位 移 最 大,修 正 实 测 值 为,修 正 前
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- 关 键 词:
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