廣東輸電鐵塔公司-福建通信鐵塔公司-佛山市宏洋通信建設(shè)有限公司
輸電鐵塔為高聳構(gòu)筑物,對(duì)傾斜變非常敏感,對(duì)地基不均勻沉降要求也高。輸電鐵塔基礎(chǔ)常用的結(jié)構(gòu)式有獨(dú)立基礎(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ),輸電鐵塔的結(jié)構(gòu)式要用鋼結(jié)構(gòu)。常規(guī)輸電鐵塔及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)煤礦空區(qū)的地表移動(dòng)變,有可能造成輸電鐵塔偏斜甚至傾。
目前,內(nèi)對(duì)處于煤礦開區(qū)輸電線路鐵塔可靠的研究較少。貴州省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)在長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)、工代過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),在通過(guò)煤礦開區(qū)及計(jì)區(qū)時(shí),根據(jù)輸電線路的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),取了定的技術(shù)措施。中電力科學(xué)研究用有限元軟件關(guān)于煤礦空區(qū)基礎(chǔ)沉降與傾斜變對(duì)特高壓桿塔承載能力的影響進(jìn)行了數(shù)值分析。北京電華北電力工程有限公司針對(duì)特高壓輸電線路煤礦動(dòng)影響區(qū)鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,分析了大板基礎(chǔ)不同板厚時(shí)的彎矩,認(rèn)為大板厚度不應(yīng)太大也不應(yīng)太小。中礦業(yè)大學(xué)在充州礦區(qū)進(jìn)行了35~110kV高壓輸電線路下煤的實(shí)踐研究。雖然當(dāng)時(shí)些設(shè)計(jì)單位對(duì)通過(guò)開區(qū)的輸電線路使用了復(fù)合防護(hù)板基礎(chǔ)。但未對(duì)復(fù)合防護(hù)板的抗變機(jī)理與設(shè)計(jì)理論開展研究。近幾年,貴州省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)與中礦業(yè)大學(xué)合作對(duì)復(fù)合防護(hù)板的抗變機(jī)理與設(shè)計(jì)理淪進(jìn)行了研究,并取得了定的成果。
1、超(特)高壓輸電鐵塔風(fēng)振動(dòng)荷載
超(特)高壓輸電鐵塔高度增加,結(jié)構(gòu)柔度增大,脈動(dòng)風(fēng)引起的振動(dòng)效應(yīng)增強(qiáng),需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理慮風(fēng)振動(dòng)力荷載,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)能力。
目前桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引入風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)(既風(fēng)振系數(shù))來(lái)對(duì)此動(dòng)力效應(yīng)加以慮,但系數(shù)選取應(yīng)能滿足超(特)高壓輸電鐵塔對(duì)結(jié)構(gòu)安和經(jīng)濟(jì)要求。
風(fēng)荷載為輸電桿塔的要可變荷載,它可看作由遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)自振頻率、屬靜力質(zhì)的平均風(fēng)和與結(jié)構(gòu)自振頻率較為接近、具有動(dòng)力和隨機(jī)質(zhì)的脈動(dòng)風(fēng)兩部分組成。其中自振頻率使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生受迫振動(dòng)。
輸電鐵塔屬于高聳結(jié)構(gòu),自振頻率較低與脈動(dòng)風(fēng)頻率接近,容易生共振,產(chǎn)生大位移,對(duì)結(jié)構(gòu)造成破壞,因而需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中慮風(fēng)荷載的動(dòng)力效應(yīng),增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)能力。
2、輸電線路增容改造中鐵塔結(jié)構(gòu)安評(píng)定
鐵塔安評(píng)定是輸電線路的重要環(huán)節(jié),鐵塔構(gòu)件銹蝕是鐵塔損傷的要式之,往往導(dǎo)致其材料能劣化和強(qiáng)度降低,從而影響鐵塔結(jié)構(gòu)的承載能力,影響結(jié)構(gòu)安。
鐵塔構(gòu)件銹蝕往往導(dǎo)致構(gòu)件材料力學(xué)能和構(gòu)件強(qiáng)度的降低,影響鐵塔結(jié)構(gòu)的承載能力,威脅輸電線路的安穩(wěn)定運(yùn)行。分析鐵塔銹蝕構(gòu)件材料力學(xué)能和不同銹蝕程度的關(guān)系,提出了鐵塔安評(píng)定準(zhǔn)則和相應(yīng)處理及對(duì)策和措施。
3、銹蝕鐵塔安評(píng)定
安構(gòu)件在鐵塔結(jié)構(gòu)中起的作用,鐵塔構(gòu)件可分為材、斜材和輔材三類。安評(píng)定要是材和斜材,輔材應(yīng)慮其構(gòu)件連接完整。
我輸電鐵塔結(jié)構(gòu)常用的鋼材為Q235、Q345、Q390,現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以材料屈強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度,結(jié)構(gòu)應(yīng)力小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)結(jié)構(gòu)安,當(dāng)構(gòu)件截面銹蝕使得構(gòu)件應(yīng)力達(dá)到材料屈強(qiáng)度時(shí)構(gòu)件生屈破壞、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度失效,處于不安狀態(tài)。
銹蝕鐵塔的安評(píng)定準(zhǔn)則和處理對(duì)策和措施如下。
1) B級(jí)構(gòu)件:無(wú)損傷,為完好構(gòu)件,無(wú)需處理。
2)C級(jí)構(gòu)件:截面損失率小于10%,需取必要的加固修復(fù)措施。
3)D級(jí)構(gòu)件:截面損失率大于10%,為危險(xiǎn)構(gòu)件,建議拆除更換。
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