输电铁塔基础耐久性寿命预测及经济性评价

以±800 k V特高压直流哈郑线甘3标段高标号抗腐蚀铁塔基础混凝土试点工程为背景,简要介绍了美国Life-365使用寿命及全寿命周期成本预测模型,利用其计算了该工程氯盐环境下某掏挖式铁塔基础耐久性寿命及初始建设和防腐成本。结果表明,该铁塔基础耐久性预测寿命满足60年的使用要求,基础混凝土中掺加阻锈剂是阻止或减缓钢筋锈蚀最经济、最简便且有效的措施,为氯盐环境下高标号铁塔基础混凝土设计、施工的质量和成本控制提供了参考。但考虑到阻锈剂的局限性及实际工程环境的复杂性,建议考虑基础混凝土的强度设计和施工要求,基于Life-365模型编程求解最优结果,促进Life-365更切合实际地应用于输电铁塔基础的耐久性寿命及防腐经济性分析(初始建设和防腐成本的理论预测)。     

输电线路元件的结构可靠度分析

为正确评价输电线路的安全性,本文以输电线路元件(导地线、绝缘子和金具)作为分析对象,建立了可靠度分析模型,通过分析影响输电线路元件荷载效应的永久荷载、风荷载的计算公式以及分布曲线,得到荷载效应的统计参数;考虑材料性能不定性、几何参数不定性和计算模式不定性,得到抗力统计参数。采用一次二阶矩方法,计算得到输电线路元件在大风工况下的可靠度指标。结果表明,按现行输电线路规范的安全系数设计的输电线路元件,其可靠度水平较高。研究结果可为输电线路概率极限状态设计方法提供参考     

我国输电线路铁塔结构设计可靠度研究

在已收集到的国内冰、风荷载统计资料的基础上,建立了冰、风荷载的概率统计模型;采用一次二阶矩法,对我国输电线路铁塔结构设计的可靠度进行了计算分析。结果表明,我国铁塔结构构件的设计可靠度水平基本能够达到目标可靠度指标的要求。研究成果可为研究我国输电线路元件的安全设置水平提供参考依据,为进一步深入研究元件的强度匹配关系奠定了基础。     

输电线路掏挖基础抗拔极限承载力的可靠度分析

根据输电线路掏挖基础抗拔极限承载力计算理论,给出了现行DL/T 5219－2005《架空送电线路基础设计技术规定》中“剪切法”系数A1和A2的理论公式,可修正现行设计技术规定中A1和A2的参数取值。根据修正后的系数A1和A2计算了试验掏挖基础抗拔极限承载力的理论值。分析了无量纲随机变量试计比（试验值／理论计算值）的均值、标准差、变异系数和概率分布特征,提出了采用“校准法”对掏挖基础抗拔极限承载力的可靠度进行分析的方法,给出了其在不同安全系数条件下的可靠度指标,并据此量化分析了我国掏挖基础的安全可靠度指标。研究成果可为输电线路掏挖基础抗拔极限承载力计算理论的完善以及现行杆塔基础设计技术规定中“剪切法”抗拔计算系数A1和A2的修正提供依据。     

500 kV输电线路基础沉降铁塔的可靠度分析

以存在地质隐患的500 kV张恩输电塔线体系为研究对象,以基础沉降及随机风荷载为影响因子,基于矩方法计算塔线体系的可靠度。采用梁单元及悬链线索单元对输电塔、导线和绝缘子进行模拟,建立塔线耦合体系的三维有限元模型,基于等效随机静风荷载模型,利用统计矩点估计法求解前4阶统计矩,计算塔线体系的可靠度。其结果表明基础沉降对杆塔可靠度影响较大,特别是在考虑随机风荷载作为不利荷载组合时,其可靠度降低,表现为轴压失效和偏压失效,与耐张塔的构件失效模式一致,说明可靠度分析方法的可行性。结合输电线路的变形监测,深入研究地质灾害伴随的荷载随机性及变异性导致杆塔受力的不确定性,以更准确描述输电线路结构体系的可靠性和安全性。     

盐冻耦合作用下水工混凝土耐久性及寿命预测

为研究西北地区冻融盐侵环境下水工混凝土的耐久性,制备了不同粉煤灰掺量的混凝土试件,以不同浓度的硫酸钠溶液作为介质开展了冻融循环试验,阐明了不同循环次数下试件的外观、质量、抗压强度和动弹模量的变化规律,基于XGBoost模型建立了混凝土寿命预测模型并对其进行了评价和验证。研究结果表明,随着冻融循环次数增加,混凝土质量、抗压强度和动弹模量逐渐减小;冻融循环次数和硫酸钠溶液浓度是影响混凝土寿命的关键因素,8%硫酸钠溶液破坏度最高,此溶液浓度下冻融150次后混凝土质损率达4.55%;粉煤灰的掺入量对混凝土耐久性有一定影响;最优粉煤灰掺量为10%,此掺量下冻融150次后混凝土质损率为3.99%;XGBoost模型在混凝土寿命预测方面具有较高的精确性和可靠性。本研究可为混凝土结构的耐久性设计和寿命预测提供参考。     

输电线路桩基础的抗腐蚀性混凝土配方及寿命预测

研发了适用于西北盐渍地区特殊地质水文环境下输电塔的耐腐蚀桩基础混凝土配方。该配方除了添加高性能减水剂外,还双掺了50%的粉煤灰和炉渣粉。对混凝土的抗硫酸盐腐蚀、抗硫酸盐-氯盐复合腐蚀、抗氯离子渗透和抗冻融性能进行了试验,并对该耐腐蚀性混凝土的使用寿命进行了预测。试验结果和寿命预测均表明,采用了该配方混凝土的输电线路桩基础具有很好的耐久性,并能满足预期的设计寿命要求,适于同类工程借鉴。     

输电线路一个耐张段的体系可靠度

作为高负荷电能输送的载体,输电塔一线体系是一项重要的生命线工程。根据跨越高速铁路输电线路对此铁路安全影响的特点,提出跨越高铁输电线路体系可靠度计算的四层次子体系递归计算方法,并对一个典型角钢杆塔输电线路的一个耐张段和一个典型钢管杆塔输电线路的一个耐张段的体系可靠度进行分析。结果表明:提出的四层次子体系递归计算方法是可行的;钢管塔线路体系的可靠度大于角钢塔线路体系;钢管塔线路体系的可靠度由秆塔构件的可靠度控制;输电线路一个耐张段的体系可靠度可通过提高杆塔构件设计的重要性系数、折减直线塔档距或折减转角塔角度来提高。     

输电线路全寿命周期成本设计的探讨

输电工程设计阶段是处理技术与经济关系的关键性环节,是影响工程项目全寿命周期成本的重要环节。本文分析了影响输电线路全寿命周期成本的设计因素,对优化输电线路设计提出了措施与建议,并给出了工程应用案例。     

输电线路建设工程全寿命周期管理的探讨

从全寿命成本管理的角度,分析了现阶段输电线路的设计、建设、运行模式,提出了一些建议和看法,为全寿命成本原理应用于电网工程项目建设之中具有一定的参考价值.     

输电线路杆塔基础加固的两种方法

为了增加架空输电线路输电容量所进行的线路升级改造,杆塔基础的承载能力常常需要增加,本文介绍输电线路杆塔基础加固的施工方法,供同行参考。     

输电线路全寿命周期成本设计

全面贯彻全寿命周期理念,详细分析了输电线路全寿命周期成本(life cycle costs,LCC)的组成、计算方法和计算步骤.以500 kV输电线路为例,详细计算了导线、绝缘子、直线塔、塔材、基础、路径方案等主要部件的LCC,而不是只考虑一次投资,并全面考核各设计方案的技术经济性,最后提出了技术和经济上最优的推荐设计...     

山区线路承压水地基基础治理及沉降观测研究

山区输电线路由于受到交通条件限制,对承压水地基的应对措施有限,且一旦出现基础偏移沉降等问题后,治理难度很大,严重时甚至会影响到输电线路的安全运行。文中结合工程实例,通过数值模拟对山区输电线路承压水地基采用直柱大板基础出现的偏移沉降问题进行了分析和治理,并提出了有效的治理措施;通过2年的长期持续观测数据验证了所提出的治理方法是有效可靠的,可以为今后的工程实践提供指导和借鉴。     

风积沙地基工程性质及其输电线路基础抗拔设计

沙漠风积沙地基工程性质及其输电线路杆塔基础抗拔设计是当前我国电网建设中的关键研究课题之一。通过对我国不同沙漠风积沙地基的物理力学性质的试验及其研究成果的统计,分析了我国沙漠地区风积沙地基的颗粒级配组成及其分类,给出了其含水性、容重、孔隙性、相对密度、内摩擦角等典型物理力学特性参数的平均值。基于我国沙漠风积沙地基的工程特性,介绍了沙漠风积沙地基输电线路杆塔基础抗拔稳定性“土重法”设计方法及其正确性。研究并分析了宁夏毛乌素沙漠4 个斜柱扩展基础上拔水平力组合荷载试验、新疆塔克拉玛干沙漠4 个装配式基础上拔水平力组合荷载试验、内蒙库布齐沙漠1 个直柱扩展基础和2 个混凝土拉线盘基础抗拔试验成果,得到了我国典型沙漠风积沙地基极限上拔角标准值为16.9°;在考虑地基抗拔承载力分项系数为1.65 的基础 上,得到风积沙地基上拔角设计值为10.3°。由于该上拔角设计值综合考虑了风积沙地基的区域特征、基础类型、基础几何尺寸、基础荷载工况等不同影响因素,可作为我国沙漠地区输电线路基础设计的依据。