老舊輸電鐵塔結構安全分析與加固仿真研究
郭浩1，章志鴻1，樂天達1，趙強1，薛陽2，吳海東2
（1 國網無錫供電公司, 江蘇 無錫 214061；2 上海電力大學 自動化工程學院, 上海 200090）
摘 要：針對已有老舊輸電鐵塔易發生倒塔事故不能滿足在負荷條件下安全工作的狀況，進行了安全性風險分析，建立輸電鐵塔結構模型，在特定工況下對桿塔仿真應力計算，找到輸電鐵塔受力薄弱點。通過主材加輔助支撐補強方案和主材增大截面技術補強方案對輸電鐵塔進行加固補強，對加固補強后的輸電鐵塔模型進行仿真，研究結果表明二重加固方案比原塔應力比降幅達20.9% ～ 53.4%，從而提升了輸電鐵塔整體剛度及構件強度，滿足了新條件下的安全使用要求。
關鍵詞：輸電鐵塔；安全；應力計算；加固；應力比
中圖分類號：TM753 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2019)05-0007-05
Safety Analysis and Reinforcement Simulation Research of Old Transmission Tower Structure
GUO Hao1, ZHANG Zhi-hong1, LE Tian-da1, ZHAO Qiang1, XUE Yang2, WU Hai-dong2
（1 State Grid Wuxi Power Supply Company, Wuxi 214061, China;
2 College of Automation Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China）
Abstract: For the existing old transmission towers are easy to cause the inverted tower accidents which can’t meet the conditions of safe operation under load conditions, this paper carried out the safety risk analysis, established the structural model of transmission towers and carried out the stress calculation of the transmission tower under specific working conditions, to find the weak point of the transmission tower. For the weak point of stress, the transmission tower was strengthened by the main material plus auxiliary support reinforcement scheme and the main material enlarged section technology reinforcement scheme. The simulation of the reinforcement transmission tower model was carried out. The results show that the double reinforcement scheme has a ratio of stress reduction of 20.9%~53.4% compared with the original transmission tower, thus improving the overall stiffness of the transmission tower and the strength of the component, which meets the requirements of safe operation under new conditions.
Key words: transmission tower; safety; stress calculation; reinforcement; stress ratio
參考文獻
[1] 陳永秋，農少安，楊璽，等. 沿海地區低壓架空線路防風加固技術措施探討[J]. 電網與清潔能源，2014，30(5)：61-65.
[2] 宋曉喆，汪震，甘德強，等. 臺風天氣條件下的電網暫態穩定風險評估[J]. 電力系統保護與控制，2012，40(24)：1-8.
[3] 厲天威，江巳彥，趙建華，等. 南方電網沿海地區輸電線路風災事故分析[J]. 高壓電器，2016，52(6)：23-28．
[4] 厲天威，趙建華，蔡彥楓，等. 南方電網沿海地區輸電線路設計風速分析[J]. 南方電網技術，2015，9(6)：49-53.
[5] 張志強，安利強，龐松嶺，等. 基于塔線體系模型的沿海輸電鐵塔抗風性能研究[J]. 電力科學與工程，2016，32(11)：74-78.
[6] 王亮. 輸電塔結構風致倒塔分析[D]. 武漢：武漢理工大學，2011.
[7] 徐文軍，戴宇，建艷龍，等. 風暴災害下電力斷線倒塔概率預測[J]. 華中電力，2012，25(3)：77-81.
[8] 瞿偉廉，梁政平，王力爭，等. 下擊暴流的特征及其對輸電線塔風致倒塌的影響[J]. 地震工程與工程振動，2010，30(6)：120-126.
[9] 楊風利，張宏杰，楊靖波，等. 下擊暴流作用下輸電鐵塔荷載取值及承載性能分析[J]. 中國電機工程學報，2014，34(24)：4179-4186.
[10] 周新華. 高壓輸電鐵塔結構強度分析[D]. 北京：華北電力大學，2002.
[11] 李穩哲，王輝，趙法鎖，等. 高壓輸電線鐵塔地震時程彈性數值模擬[J]. 中國安全生產科學技術，2013，9(2)：35-43.
[12] 韓軍科，楊靖波，楊風利，等. 輸電鐵塔加固補強承載力研究[J]. 工業建筑，2010，40(7)：114-117.
[13] 譚青海，董鐵柱，吳海洋，等. 高強度螺栓在輸電鐵塔上的應用[J]. 中國電力，2012，45(5)：39-42.
[14] 杜榮忠. Q460高強鋼在特高壓輸電鐵塔上的應用探討[J]. 紅水河，2011，30(5)：115-118.
[15] 謝強，朱瑞元，林韓，等. 高壓及超高壓輸電線路鐵塔抗風加固改造方法：CN102535874A[P].2012-07-04.
[16] 蔡熠. M2型自立輸電鐵塔增加橫隔面補強后抗風能力分析[J]. 湖北電力，2014，38(10)：40-43.
[17] 國家能源局. 架空送電線路桿塔結構設計技術規定：DL/T 5154—2012[S]. 北京：中國計劃出版社，2012：10-30.
[18] 李典慶，唐文勇，張圣坤. 對鋼結構加固技術規程可靠度水平的評價[J]. 四川建筑科學研究，2003，29(3)：71-73.
[19] 左元龍，趙錚，付鵬程，等. 大跨越輸電鐵塔十字組合角鋼填板的設計與試驗[J]. 武漢大學學報( 工學版)，2007，40(S1)：209-213.
[20] 杜偉，羅正幫，楊雪峰，等. 高壓輸電鐵塔結構強度和穩定性分析與加固[J]. 合肥工業大學學報( 自然科學版)，2015，38(1)：69-74.
