三种类型钢变电构架考虑二阶效应的受力性能比较

对双侧、单侧及无侧向支撑的三种两跨人字形钢结构变电构架在导线荷载作用下进行了考虑结构二阶效应的受力性能分析。分析中考虑了构架柱的初始几何缺陷,加载过程分别考虑了几何非线性、材料非线性以及两种非线性因素共同作用对变电构架受力性能的影响。通过分析对比三种类型变电构架在考虑各种影响因素下的受力性能,找出了它们的二阶效应特点以及侧向支撑的作用特点。     

单侧支撑钢变电构架二阶效应分析

为了找出单侧侧向支撑两跨人字形钢变电构架的二阶效应特点及影响因素,分析中考虑了构架柱的几何缺陷,加载过程分别考虑了几何非线性、材料非线性以及两种非线性因素共同作用对变电构架受力性能的影响。通过分析对比导线张力、水平荷载以及竖向荷载作用下的3条荷载-位移曲线可知:变电构架在导线张力和水平荷载作用下,受材料非线性较二阶效应的影响大;而在竖向荷载作用下,受二阶效应较材料非线性的影响大。     

基于神经网络的受损钢结构变电构架承载能力预测

以单侧、双侧及无侧向支撑的两跨人字形钢结构变电构架为研究对象,通过分析其受损前后的受力性能,得到变电构架在斜向、水平及竖向荷载作用下的二阶效应特点及影响因素。在此基础上,运用人工神经网络方法,建立起精度很高的钢结构变电构架承载能力预测模型,有效预测变电构架在不同损伤程度下的弹性、弹塑性极限承载力及相应变形,可为实际变电构架的安全性监测分析及日常运营维护提供参考依据。     

无侧向支撑钢结构变电构架的二阶效应分析

针对无侧向支撑的两跨人字形钢结构变电构架,进行了考虑结构二阶效应的受力性能分析。分析中考虑了构架柱的初始几何缺陷,加载过程分别考虑了几何非线性、材料非线性以及两种非线性因素共同存在对变电构架受力性能的影响。通过分析对比斜向、水平及竖向荷载作用下的二阶弹性、一阶弹塑性和二阶弹塑性3条荷载—位移曲线,得到了这种变电构架的二阶效应特点及影响因素:在斜向和水平荷载作用下,虽然受材料非线性的影响更大,但受到二阶效应的影响较早;在竖向荷载作用下,则受二阶效应的影响更大,而塑性效应的影响不很明显。     

变电站变电构架设计初探

结合某220 k V变电站工程建设实例,对变电构架设计特点及荷载选取进行了论述,为满足不具备大型计算软件的中小设计院工程设计的实际需求,将变电构架空间结构简化为平面结构,采用手算加简单力学软件计算的方式进行220 k V变电构架的结构计算及设计,以供参考。     

面向全站信息模型的变电构架集成设计软件

随着电网工程技术的不断进步,全站信息协同的要求越来越迫切。为研发具有自主知识产权的变电构架集成设计软件,并面向全站信息模型(Building Information Modeling,BIM)实现各专业间的设计协同工作,选用ObjectARX技术在AutoCAD平台上进行二次开发,建立了针对变电构架结构设计的3DPtower软件。软件实现了变电构架的有限元分析、规范校核等功能,并通过工业基础类(1ndustryFoundation Classes,IFC)数据接口实现了工程模型的数据交换;软件基于设计结果可完成信息模型(BIM)的三维实体的数字拼装;可完成复杂钢节点的参数化造型和编辑技术;实现了基于BIM的结构材料信息、加工信息、造价信息等的建筑工程数据管理,以及BIM与施工图、加工图的实时、一致性关联。某特高压变电站项目的应用说明,该变电构架集成设计软件实现了信息模型的理念,成为变电全站信息协同有力的技术支撑,提高了工程设计效率。     

变电构架IFC数据交换研究

一个完整的BIM模型包括多个行业的内容。在电力行业的BIM设计中,不同专业在不同平台上进行设计,最后在公共平台进行模型装配,此时需要将不同平台的模型向公共平台转换。针对山西电力勘测设计院的要求,研究了结构模型向Revit平台的转换,通过将三维实体、塔段等信息经过IFC文件导入到Revit,实现了结构模型与其他专业模型的装配,最后指出了当前通过IFC进行数据交换的缺陷。     

超长变电构架结构温度效应分析研究

建立了不设温度缝的超长变电构架结构的整体有限元模型;针对不同类型温度荷载的特点,选取了两种典型的温度计算工况;分别利用大型通用有限元分析软件ANSYS和STAAD,计算得出了超长变电构架结构温度效应;给出了结构中各类型构件(端撑、人字柱、桁架梁)的温度应力变化范围及分布规律、结构整体变形特点、人字柱及桁架梁的温度变形值和分布规律;通过对结构温度效应值及其规律的分析研究,得出了一些对设计超长变电构架结构有意义的结论。     

小根开变电构架的根开优化研究

变电格构式铁塔不仅要求其安全可靠,更要求其经济合理。在小根开变电构架中,根开的大小直接决定了结构的承载能力。文章以变电构架用钢量与构架杆件应力为目标,以根开大小为变量进行变电构架的优化设计,并以某实际变电构架为算例,得出了根开大小、用钢量和结构承载力的关系,为今后变电构架设计提供理论依据。     

变电构架钢管避雷针微风振动研究

基于对不同变电构架避雷针结构的有限元建模与模态分析,对比其前十阶振动频率、振型等动力特性.利用Ruscheweyh模型结合欧洲规范对典型带支座避雷针和联合构架避雷针进行微风振动计算分析,得到每阶起振临界风速与横风向最大位移,进一步分析构架避雷针横风向涡激共振的特点.该结果对避免构架避雷针在工作频率范围内发生涡激共振及估...     

钢管桁架屋盖结构的极限承载力分析

对某体育馆的钢管桁架屋盖结构进行极限承载力分析,取用两种不同的模型,同时考虑几何非线性及材料非线性,采用逐步加载的方法,得到了荷载一位移全过程曲线。分析结果表明,该屋盖结构具有一定的安全储备,对结构的局部进行优化设计,既能满足承载力要求,又能取得较好的经济效益。     

带缝钢板剪力墙抗侧刚度和承载力的计算

本文在带缝钢板剪力墙有限元分析和试验研究的基础上,推导了带缝钢板剪力墙的弹性抗侧刚度估算公式、剪切承载力估算公式,提出带缝钢板剪力墙的理论骨架线和适合工程应用的简化骨架线,得到一些有意义结论。     

铝合金模板单根可调式钢支撑承载力的理论计算与试验研究

结合某高层铝合金模板支撑体系中可调式钢支撑的设计与施工,对单根可调式支撑立杆的承载力进行了理论计算和试验研究,为研究铝合金模板可调式钢支撑体系的承载性能提供了理论基础。在实际工程应用中得知,可调式钢支撑体系可以大大提高模板周转率和施工效率,降低材料成本和施工成本。     

钢-压型钢板混凝土组合梁极限抗弯承载力的研究

本文在推导钢 压型钢板混凝土组合梁极限抗弯承载力计算公式的基础上,验证了简化计算方法的可行性。通过对笔者完成的 5根钢 压型钢板混凝土组合梁试验结果的计算分析,提出栓钉间距对其抗剪承载力的影响系数β。本文公式计算结果与国内外 26根试验梁的实测值吻合良好。根据本文研究成果,可以很方便地得到考虑钢 压型钢板混凝土组合梁组合作用的极限抗弯承载力。     

钢管混凝土支架构件工作性能的模型试验研究

为了解钢管混凝土支架构件的工作性能,进行了室内模型试验研究。结果表明,钢管混凝土支架具有较好的弹塑性性能和较高的承载能力。通过介绍试验情况,分析了模型支架构件受力全过程的性能。试验结果对钢管混凝土支架的设计与工程实践具有一定的指导意义和参考价值。     

基于弹塑性模型的巷道锚注支护结构控制设计

新奥法理论、联合支护理论、围岩松动圈理论等软岩工程支护理论在工程实践中得到普遍应用,取得了显著效果。但是在应用过程中,巷道遭受破坏的现象时有发生,对变形破坏机理的认识还不够深入。本文基于理想弹塑性巷道锚注支护模型,系统研究了锚杆支护力P₀、锚注区半径R₁、锚注塑性区半径R_m等参数之间的关系,提出了锚注支护结构的设计步骤,并结合算例验证了该方法的实用性和科学性。结果表明,锚杆支护力P₀对锚注区半径R₁与锚注塑性区半径R_m比例关系影响不大,锚注区的塑性区变化只取决于注浆材料和围岩性质。本文的研究成果可为锚注支护结构定量设计和施工提供依据。     

循环荷载作用下钢材的试验及本构模型研究

为了研究钢材的超低周疲劳性能及循环荷载作用下的本构关系,对50组Q235-B和Q345-B钢材进行超低周疲劳试验。研究了Q235-B和Q345-B钢材的力学性能,如:单调加载性能、滞回性能及滞回准则。通过对钢材全过程滞回性能的研究,建立了循环荷载作用下钢材的简化单轴本构模型。基于有限元软件ABAQUS的用户子程序接口UMAT,用户可自定义钢材的单轴本构属性。通过引入纤维梁单元,可利用单轴本构模型进行结构分析。通过对比各种荷载作用下Q235-B和Q345-B钢材的试验数据,验证了本模型的正确性,利用本模型可进行钢框架的非线性时程分析。试验和数值分析结果均表明:Q235-B和Q345-B钢材在循环荷载和单调荷载作用下的性能有很大不同,钢材屈服后,循环荷载作用下的骨架曲线比单调荷载作用下更高;循环次数和振幅大小对材料韧性的影响很大。当受循环荷载作用时,钢材提前发生颈缩和断裂,这表明累积损伤降低了钢材的韧性。     

对钢筋腐蚀后的混凝土管道承载力的研究

钢筋锈蚀是导致混凝土建 (构 )筑物耐久性降低的主要原因之一 ,尤其是混凝土管道 ,其破坏多缘于钢筋的锈蚀。根据钢筋锈蚀以后力学性能的变化 ,推导出混凝土管道钢筋腐蚀后承载力的计算公式。