论文部分内容阅读
采动区地表沉陷一直是影响输电线路安全运行的重大隐患。随着我国电网建设的快速发展,线路走廊日趋紧张,途经采动区的问题日益突出,已严重影响到输电线路建设和安全运行。特别是随着超(特)高压输电线路的建设,人们对采动区输电线路的安全性越来越关注。因此,开展采动区超高压输电铁塔破坏机理与变形控制技术的研究具有重要意义。 进行了典型截面镀锌角钢螺栓连接滑移变形的试验研究,提出了一种新的描述镀锌角钢螺栓连接的滑移变形的四阶段线性简化力学模型,给出了连接滑移系数、初始滑移变形值、弹性挤压刚度以及极限滑移变形值等模型参数的取值方法。 研制了角钢交叉斜材稳定承载力试验装置,进行了典型角钢交叉斜材稳定承载力的试验研究,获得了交叉斜材在拉压和压压两种受力条件下的破坏形态和相应的稳定承载力。基于轴心压杆弹性稳定理论,建立了同时考虑两杆侧移和扭转双重耦合作用的力学计算模型。计算结果表明,该模型相比现有的计算模型能对交叉斜材稳定承载力进行更准确的计算分析。通过有限元模拟,研究了典型拉压斜材和压压斜材的两杆轴力比值对目标压杆稳定承载力的影响规律。结合采动区输电铁塔交叉斜材的受力特点,对其稳定承载力计算方法和相应的长细比修正系数提出了改进意见。 建立了采动区输电铁塔考虑螺栓连接节点滑移的有限元整体计算模型,对采动区典型输电铁塔在典型地表变形作用下的抗变形性能进行了分析,得到了节点滑移对铁塔受力和变形的影响规律;确立了输电铁塔根开变化限值的判断准则,获得了典型地表变形作用下铁塔根开变化的允许限值,并与不考虑节点滑移的分析结果进行了比较。为采动区输电铁塔结构的抗变形性能研究及其变形控制提供了依据。 建立了考虑螺栓连接节点滑移变形的铁塔结构与采动地基和基础的协同作用有限元整体计算模型,分析了典型地表变形作用下铁塔结构受力变形和基底反力分布变化规律;研究了独立基础和复合防护板基础的抗变形性能;获得了复合防护板厚度与铁塔抗变形性能的相关关系,提出了复合防护板厚度的取值方法。 提出了采动区输电铁塔复合防护板基础的设计理论,建立了考虑铁塔复合防护板基础与弹性采动地基的协同作用理论计算模型,针对典型算例分析了复合板厚度、地基抗力系数和地表最大下沉值等因素对防护板基础受力和变形的影响规律,开发完成了采动区输电铁塔复合防护板基础内力和位移的计算程序。 考虑节点滑移对结构受力的影响、地基基础与上部铁塔结构的协同作用,提出了利用关键斜材达到稳定承载力时的根开变化限值作为铁塔是否安全可靠的判断准则,提出了针对采动区输电铁塔的安全性评价方法,对典型采动区输电铁塔的安全性进行了科学评价。 基于有限元分析,研究了增设附加横隔和替换杆件的方法对提高输电铁塔结构的极限抗地表变形性能的影响规律。 本论文有图205幅,表75个,参考文献229篇。