动态地表变形对输电铁塔内力和变形的影响

以某塌陷区上典型输电铁塔为背景,采用数值分析方法,分析了动态地表变形(水平变形和竖向变形)对输电铁塔结构附加内力和变形的影响规律.结果表明,输电铁塔在从盆地边部到中部的过程中,首先经历正曲率与拉伸作用,经过拐点后,又经历负曲率与压缩作用;输电铁塔底部杆件的轴力变化较上部杆件变化幅度大,随着高度增加,其轴力变化值越来越小;下部杆件主要受地表水平变形(拉伸、压缩)的影响,而上部杆件受竖向变形(倾斜)影响较大;输电铁塔支座的最大垂直位移差值出现在盆地中部与边部之间的1/2处,支座最大水平位移差值出现在盆地中部与边部之间的1/4与3/4处.     

数值模型对输电铁塔内力和变形的影响分析

以某典型输电铁塔为背景,采用数值分析方法,进行了梁桁混合模型与刚架模型的建模,并对计算结果进行对比分析,得出两种模型对于输电塔杆件内力和变形的影响规律.研究表明,刚架模型的最大综合位移与梁桁模型相差2%以内,这说明主材和斜材对于塔架整体刚度贡献较大,辅助材对整体刚度贡献较少.同一工况下梁桁混合模型与刚架模型的轴力、应力结果相应之比集中在1 002～1 020区间内,可见梁桁混合模型受力结果稍微大于刚架模型,混合模型结构设计偏于安全.该研究分析为输电铁塔设计模型的计算与选择提供了依据.     

采空区对输电线路塔基影响的安全评价及应急处理

针对贵州六盘水市煤层采空区上产生垂直方向的下沉、倾斜、曲率变形和水平方向的水平移动、拉伸与压缩变形,导致输电线路塔基基础发生不同程度的移动和变形的情况.结合贵州六盘水市煤层采空区输电线路地质灾害状况,搜集了有关矿区地质、采矿等资料,应用概率积分法预计采空区及输电线路杆塔地基地表移动和变形的最值,定性评价塔基最终稳定程度,并对输电线路的运行安全性作出评价,得出,典型煤矿区上的水滥线056塔、盘红011塔,普滥Ⅰ回线187塔、188塔均处于潜在不稳定和运营不安全状态,从而提出了带电扶正铁塔、基础带电复位、基础加固和改线四条措施,对输电线路的设计、排除危险塔基安全隐患、保证输电线路的安全、正常运营有重要意义.     

某高压铁塔塔基边坡支挡设计研究

城市路网的不断完善与发展,使得道路沿线的建设环境日趋复杂.以某城市主干路改建项目为例,采用MIDAS/GTS岩土有限元分析软件建立三维数值模型,对高压铁塔塔基边坡路段排桩支挡结构进行了分析.计算结果表明,排桩施工引起的现状高压铁塔桩基础水平位移及不均匀沉降均较小,为支挡设计方案的确定提供了依据.     

输电线路铁塔设计与投资分析

本文介绍了输电铁塔的结构设计理论,铁塔选型及其影响因素,通过对输电铁塔的各要素计算,选择最优值来达到投资最低,效益最大的目的。     

探讨输电线路铁塔基础设计

铁塔是通过基础将荷载传递到地基中去,无论地基或基础哪一部分出现问题或发生破坏,都将对上部铁塔造成恶劣影响甚至造成重大事故.由于地基条件的复杂性,土的物理力学性质的特殊性,人们至今对它的认识还在探索和深入.因此,地基基础的设计在超高压送电线路设计中占有极为重要的地位,而基础型式的选择又是影响工程总体造价主要因素之一.     

斜撑角钢杆对输电铁塔受力状态影响

输电杆塔作为复杂的格架式结构,杆件众多,目前并不明确各杆件对杆塔整体承载性能的影响,通过有限元仿真分析,系统研究某三档四塔塔线体系在风载作用下的应力分布情况,并结合某倒塔现场,确定杆塔支撑杆件对杆塔整体受力状态及稳定性的影响。研究结果表明:当杆塔完好连接时,在风载及覆冰作用下杆塔最大应力点处于塔脚位置。当杆塔横隔面处缺失1根斜材时,应力最大点转移至横隔面主材处;横隔面处缺失2根斜材时,应力最大点出现在横隔面辅材处。相比杆塔完好连接,当杆塔横隔面处分别缺失1根、2根斜材时,在风载作用下应力最大值增加61%、49%,在风载、覆冰和脱冰耦合作用下,应力最大值增加130%、230%。缺失2根斜材时,横隔面多根杆件会因为过载而出现弯折,引起杆塔由横隔面处弯折倒塌。研究结果对输电杆塔的结构设计、局部强化以及输电线路日常运维具有一定的参考价值。     

不同加载方式对输电铁塔风致响应的影响

为了评估高压输电塔线体系在强风作用下的安全性能,采用数值模拟方法研究不同建模思路对杆塔力学性能的影响。首先,采用ABAQUS软件建立了500 kV输电线路“一塔两档线”的有限元模型,并利用Kaimal谱模拟随机风速。然后分别建立塔线分离、塔线耦合动力加载方式和等效静力加载方式三种风致响应模型,研究典型工况下不同加载方式对杆塔力学性能的影响。结果表明,三种模型得到的危险区域一致,仅最大数值稍有差异。塔线耦合效应会使杆塔的应力、位移响应波动频繁,采用动力学加载的结果数值均大于等效静力加载,但等效静载模型计算效率最高,可作为后续杆塔轴力计算和螺栓松动研究的优先选择。     

山西省采空区对输电线路的影响及处理

探讨了采空区的形成机理,归纳了治理方案,开发了山西省电力系统采空区分布图,并基于该分布图提出了采空区对线路影响的解决办法。     

基于改进YOLOv7的输电铁塔塔基检测算法

输电塔作为整个电力传输系统最重要的组成部分之一,需要及时对输电塔进行检测保证塔基的稳固以保障后期的使用。针对无人机采集到的输电塔图像存在背景复杂、背景与目标塔基对比度低、小目标及塔基不完整等问题,提出了基于改进YOLOv7的输电塔塔基检测算法。首先,通过无人机采集不同地形地貌的输电塔图像,构建高质量数据集。然后,在原始YOLOv7的Backbone层中加入卷积注意力模块CBAM注意力机制,以提高输电塔塔基特征的提取能力。最后,引入WIoU v3代替原坐标损失函数CIoU,以提高目标检测任务的准确性和稳定性。在该数据集上,使用改进后的YOLOv7算法与目前主流的目标检测算法进行对比实验,实验结果中所提算法的mAP值高达99.93%,比原始YOLOv7提高2.19%,FPS值为37.125,满足实时检测需求,算法的整体性能较好。实验验证了所提算法在塔基检测上的可行性和有效性,为后续塔基区周围水土情况的研究奠定了基础。     

山西汾西矿区采煤沉陷调查

根据收集的汾西矿区沉陷资料,计算出了矿区沉陷下沉值与水平变形值,圈出了沉陷区的范围,对沉陷区地表的稳定性进行了评价,划分出了稳定沉陷区及非稳定沉陷区。     

基于铁塔等效的交叉跨越架空线安全距离分析

精细化塔线体系有限元模型动态响应计算需要耗费大量计算成本,不适应于重要交叉跨越线路动态安全距离的实时计算.给出了一种输电铁塔等效刚度的计算方法,并使用等效铁塔模型建立了交叉跨越塔线体系模型.针对一220 kV交叉跨越线路架空线动态安全距离实例分析,发现等效模型在静力特性、振型和固有频率方面与桁梁模型具有良好的一致性.在...     

覆冰导致连续倒塔事故中“事故源塔”的应力分析

就某一工程实例，通过有限元软件，分析极易成为这类连续倒塔事故的“事故源塔”的承载能力．结果表明在设计最大覆冰条件下，对一旦出现倒塔、掉串、断线等事故，极有可能导致连续倒塔事故的“事故源塔”进行受载分析，对不满足强度要求的适当采取强化措施，可以在设计阶段降低灾害发生的几率，甚至避免此类恶性事故的发生，提高线路安全运行的能力．     

基于冲击回波法的输电塔基础裂缝检测方法研究

为了在日常巡视中早期发现输电塔基础的开裂状况,采用冲击回波法对输电塔基础裂缝检测的相关方法进行实验研究和有限元分析.根据某220 k V输电塔基础图纸和配料,浇筑缩比模型进行相关检测实验.实验和数值模拟结果都表明,检测值与设计值结果吻合度较高,偏差在工程的容许范围内,证明该方法是有效和可行的.     

Excel在采煤沉陷区地表变形监测资料分析中的应用

研究在Excel环境下使用VBA开发变形监测资料分析软件,并对某矿9000工作面变形监测资料进行了初步分析,得到了地表变形的下沉曲线、下沉速度曲线、倾斜曲线、水平移动曲线及地表下沉与开采关系图,在分析图形的基础上初步得到了9000工作面开采沉陷规律,最后总结了这种开发方式的优势和特点。     

结合MIDAS仿真和BP神经网络的输电杆塔基础滑坡风险评估

近年来,暴雨及洪涝等异常灾害使得滑坡现象频发,导致野外输电杆塔发生倾斜、位移及沉降,严重威胁电网安全运行。为解决现有输电杆塔基础滑坡风险评估方法存在的普适性差、主观性强等问题,本文构建了一种结合仿真计算和数据驱动的杆塔滑坡风险评估模型。首先,将杆塔基础荷载纳入杆塔基础滑坡影响因子,结合MIDAS软件仿真得到坡体安全系数。其次,基于卫星、气象等多源信息融合,提取8 个杆塔基础滑坡影响因子,搭建按误差逆传播算法训练的多层前馈（back prop-agation,BP）神经网络模型。最后,对比测试样本集安全系数的仿真结果与模型预测值,误差范围为0.01%~0.24%,并结合合成孔径雷达干涉技术 (interferometric synthetic aperture radar,INSAR)验证了模型有效性和可行性。研究结果表明利用该神经网络模型可实现对任意输电杆塔基础所在坡体安全系数的精准、快速预测,同时具有普适性强的特点,研究成果可为输电线路防灾减灾提供新思路。     

大宁矿区开采沉陷规律研究

通过对大宁煤矿一个正在开采的工作面进行地面沉陷监测,结合该矿的实际资料,对大宁矿区开采沉降规律进行实测研究,得到了开采沉陷基本参数和典型的山区地表移动分布特征,为以后的矿区开采及地表开采沉陷治理提供理论依据.     

高压输电线路铁塔电化学腐蚀特性研究

通过对高压输电线路铁塔主架角钢在不同pH值、环境温度及所受应力下的Tafel曲线测定,研究了镀锌的Q215钢材料的腐蚀特性.结果发现:随着温度升高,试样的自腐蚀电位降低,易腐蚀.在同一温度,随着pH值升高,腐蚀速度先减缓后加快,pH=3.2时腐蚀速度最慢,抗蚀性最好.在酸雨环境中,铁塔腐蚀速度受温度影响最大,随温度升高腐蚀速度加快,同时随着应力增大腐蚀速度增高.