大跨越输电高塔发展历程及其结构承载性能研究综述 被引量：7

1

作者 邵帅 杨风利 +7 位作者 程永锋 李奥森 徐鑫乾 谢洪平 韩军科 李茂华 李布辉 郭勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第S01期313-331,共19页

随着跨越距离的增大,以及电压等级、通航高度等要求的提高,大跨越输电塔不断刷新高度记录。超高高度和超大体量带来了更为复杂的结构体系和更高的承载力需求。大跨越输电高塔的主要结构形式历经了组合型钢塔、钢管塔和钢管混凝土塔等几... 随着跨越距离的增大,以及电压等级、通航高度等要求的提高,大跨越输电塔不断刷新高度记录。超高高度和超大体量带来了更为复杂的结构体系和更高的承载力需求。大跨越输电高塔的主要结构形式历经了组合型钢塔、钢管塔和钢管混凝土塔等几次重要更迭优化,在形成大量技术成果的同时也存在进一步研究探索的空间。该文通过梳理国内外大跨越输电高塔发展历程和技术现状,提出大跨越输电高塔技术发展方向,并从组合型钢、钢管、钢管混凝土组合结构承载性能以及潜在杆塔新材料、新塔型等方面对现阶段研究成果进行系统性综述,旨在促进大跨越超高杆塔结构承载性能研究成果凝练提升,指出输电高塔承载性能研究仍需深化、拓展的方向,进一步提高我国超高杆塔设计建造领先水平。 展开更多

关键词 大跨越输电工程 超高杆塔 结构承载性能 组合型钢塔 钢管塔 钢管混凝土塔

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±800kV与500kV混压大跨越钢管混凝土塔等效风荷载分析

2

作者 张树林 孟宪乔 +3 位作者 郑治祥 徐智东 李正良 汪之松 《电力勘测设计》 2024年第6期24-30,共7页

大跨越钢管混凝土塔相比于普通钢管塔存在质量、刚度突变的特点。为探究钢管混凝土塔和钢管塔在风荷载作用下的响应规律及设计风荷载的取值,该文以实际工程为例,通过有限元模拟分析了两种塔型的动力特性和风振响应,并将等效静力风荷载... 大跨越钢管混凝土塔相比于普通钢管塔存在质量、刚度突变的特点。为探究钢管混凝土塔和钢管塔在风荷载作用下的响应规律及设计风荷载的取值,该文以实际工程为例,通过有限元模拟分析了两种塔型的动力特性和风振响应,并将等效静力风荷载与规范结果进行比较。结果表明:钢管混凝土塔的刚度明显高于钢管塔,且前几阶频率相对密集,振型间相互耦合明显;按规范等效风荷载的结构响应大于时程分析响应极值;按规范计算的钢管混凝土塔风振系数在灌入混凝土顶部附近存在突变;钢管混凝土塔顶部位移、加速度响应明显小于钢管塔,且钢管混凝土塔的脉动响应下降更为明显。 展开更多

关键词 钢管混凝土塔 钢管塔 等效静力风荷载 风振系数 风振响应

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息县淮河大桥工程总体结构设计分析 被引量：1

3

作者 余坤洋 汪永 霍艳艳 《公路交通科技（应用技术版）》 CSCD 北大核心 2019年第12期235-238,共4页

本文以息县淮河大桥为工程背景,对比了采用105m下承式钢管混凝土系杆拱桥以及主跨100m,边跨75m钢管混凝土塔柱斜拉桥两种方案,确定钢管混凝土塔柱斜拉桥为推荐方案。介绍了斜拉桥的主梁、主塔、斜拉索以及基础的构造设计。并对结构的静... 本文以息县淮河大桥为工程背景,对比了采用105m下承式钢管混凝土系杆拱桥以及主跨100m,边跨75m钢管混凝土塔柱斜拉桥两种方案,确定钢管混凝土塔柱斜拉桥为推荐方案。介绍了斜拉桥的主梁、主塔、斜拉索以及基础的构造设计。并对结构的静力性能、动力性能进行分析,给出相关结论,有关经验可作为同类桥型设计的参考。 展开更多

关键词 钢管混凝土塔 斜拉桥 桥型对比 设计 分析

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中空夹层钢管混凝土风力机塔架风振性能研究 被引量：2

4

作者 王文达 张丽丽 +1 位作者 纪孙航 史艳莉 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第2期26-39,共14页

传统风力发电机组塔架大多为锥形单管钢薄壁细长结构,此类结构在叶片转动及风荷载作用下易发生大的变形和振动。为克服传统风电塔自身发展的局限性并发挥中空夹层钢管混凝土(CFDST)结构优良的力学性能,基于某锥形钢塔筒,通过承载力等效... 传统风力发电机组塔架大多为锥形单管钢薄壁细长结构,此类结构在叶片转动及风荷载作用下易发生大的变形和振动。为克服传统风电塔自身发展的局限性并发挥中空夹层钢管混凝土(CFDST)结构优良的力学性能,基于某锥形钢塔筒,通过承载力等效提出CFDST塔筒结构形式,利用ABAQUS软件建立其风振性能有限元模型,对比了两种塔筒的振动模态。从时域和频域对二者在不同荷载工况下的动力响应特征进行对比分析,并对塔筒与叶片是否共振及瞬态冲击荷载下的振动进行了研究。结果表明:CFDST塔筒在保证原有钢塔筒抗弯承载力和刚度的同时,底部截面尺寸减小了25.6%,且不会与叶轮转动产生的谐波激励发生共振;阻尼对风机塔筒位移、速度、加速度及应力响应幅值影响显著;与钢塔筒相比,CFDST塔筒在正常运行荷载工况下峰值位移、加速度幅值和最大等效应力分别降低21.1%、30.2%和41.6%,而在暴风荷载工况下,分别减小14.4%、32.2%和36.3%;研究成果可为相关塔筒的设计优化提供参考。 展开更多

关键词 风力发电机组 中空夹层钢管混凝土塔筒 气动荷载 自振特性 动力响应

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风电机组中空夹层钢管混凝土塔筒钢板稳定性能研究 被引量：2

5

作者 王宇航 吕晰 +2 位作者 王姝琪 周绪红 谭继可 《特种结构》 2021年第4期24-30,共7页

为研究风电机组中空夹层钢管混凝土塔筒钢板在轴压荷载作用下的稳定性能,完成了1片中空夹层钢管混凝土塔筒缩尺试件的轴压试验,得到了内、外钢板的局部失稳破坏模式及稳定性能承载能力。采用ABAQUS建立了试件的有限元模型,模拟结果与试... 为研究风电机组中空夹层钢管混凝土塔筒钢板在轴压荷载作用下的稳定性能,完成了1片中空夹层钢管混凝土塔筒缩尺试件的轴压试验,得到了内、外钢板的局部失稳破坏模式及稳定性能承载能力。采用ABAQUS建立了试件的有限元模型,模拟结果与试验得到的破坏模式和荷载-位移曲线吻合良好。在此基础上进一步开展了有限元参数分析,研究了钢板曲率半径、钢板屈服强度、钢板厚度、栓钉竖向间距等参数对中空夹层钢管混凝土塔筒钢板在轴压荷载下峰值强度的影响规律,并对比了参数敏感性以找出关键设计变量,为构件设计方法的研究奠定基础。以期推动基于边缘加劲组合壳体的新型风电混合塔筒在工程中的应用。 展开更多

关键词 中空夹层钢管混凝土塔筒 钢板 轴压 稳定性能

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钢管混凝土斜塔斜拉桥设计 被引量：15

6

作者 吴巨军 郑江敏 刘山林 《世界桥梁》 北大核心 2020年第2期6-9,共4页

金寨长征大桥主桥为(80+100)m斜塔斜拉桥。桥塔采用钢管混凝土组合结构,在钢管内部设置钢筋笼、钢管内壁焊接PBL纵向加劲肋及环向加劲肋,并灌注高性能混凝土,基础采用钻孔灌注桩;主梁采用钢箱结构;斜拉索呈扇形布置在中央分隔带内,单索... 金寨长征大桥主桥为(80+100)m斜塔斜拉桥。桥塔采用钢管混凝土组合结构,在钢管内部设置钢筋笼、钢管内壁焊接PBL纵向加劲肋及环向加劲肋,并灌注高性能混凝土,基础采用钻孔灌注桩;主梁采用钢箱结构;斜拉索呈扇形布置在中央分隔带内,单索面双排布置,斜拉索采用镀锌高强平行钢丝束,外层护套表面设置螺旋线以抑制风雨振;塔、墩、梁处钢-混结合段采用剪力钉、PBL连接键等,形成塔、墩、梁固结的约束体系。主桥采用临时墩辅助下的钢箱节段拼装方法施工。利用有限元软件对主桥进行整体结构计算,结果表明主桥的钢管混凝土桥塔、主梁、斜拉索应力均满足规范要求。 展开更多

关键词 斜拉桥 斜塔 钢管混凝土桥塔 钢箱梁 高性能混凝土 组合结构 桥梁设计

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钢管混凝土桥塔工程应用与研究进展 被引量：13

7

作者 刘永健 孙立鹏 +3 位作者 周绪红 霰建平 张宁 李慧 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1-21,共21页

为深化对钢管混凝土桥塔的认识,推动钢管混凝土结构在缆索承重桥梁桥塔中的应用,首先对钢管混凝土桥塔的工程应用情况及其一般构造进行了梳理,讨论了目前钢管混凝土桥塔设计中存在的主要问题,从构造简单、施工高效的角度对现有钢管混凝... 为深化对钢管混凝土桥塔的认识,推动钢管混凝土结构在缆索承重桥梁桥塔中的应用,首先对钢管混凝土桥塔的工程应用情况及其一般构造进行了梳理,讨论了目前钢管混凝土桥塔设计中存在的主要问题,从构造简单、施工高效的角度对现有钢管混凝土桥塔构造进行了优化。而后对钢管混凝土桥塔钢壁板的局部屈曲性能及塔柱的力学性能研究进展进行了评述,并给出了推荐的设计方法。最后通过与传统钢筋混凝土桥塔和钢桥塔的对比,分析了钢管混凝土桥塔的技术特点和经济性。结果表明:由于对钢与混凝土共同承载机理认识不够深入、受混凝土单侧约束钢板的局部屈曲理论研究相对薄弱、钢混界面传力性能不明确等问题,导致目前钢管混凝土桥塔的构造过于复杂,施工高效性较差;构造优化后的PBL加劲型钢管混凝土桥塔的加劲构造、钢混连接构造更加简洁,钢壁板对混凝土的约束效应更强,无需配筋设计,能够节约用钢量、简化钢结构制造流程及现场安装工序,提高桥塔的工业化制造及装配化施工水平;考虑局部屈曲影响的加劲钢壁板构造设计方法和钢管混凝土桥塔承载力计算方法更加安全、合理;钢管混凝土桥塔具有设计灵活性、施工高效性和承灾高韧性,建设成本及养护成本远低于钢桥塔,在经济性上与传统钢筋混凝土桥塔可展开竞争,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢管混凝土桥塔 综述 组合结构 承载力 局部屈曲 缆索承重桥梁

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钢管混凝土组合桥塔设计研究 被引量：4

8

作者 吴巨军 《中国市政工程》 2021年第2期76-79,127,共5页

以金寨县长征大桥的设计、施工为基础,提出钢管混凝土组合结构桥塔可以参照JTG/T D65-06—2015《公路钢管混凝土拱桥设计规范》进行设计计算。针对桥塔构造、受力特点,提出钢管内壁增加PBL纵向、环向加劲肋,增设内置钢筋笼,以及钢管内... 以金寨县长征大桥的设计、施工为基础,提出钢管混凝土组合结构桥塔可以参照JTG/T D65-06—2015《公路钢管混凝土拱桥设计规范》进行设计计算。针对桥塔构造、受力特点,提出钢管内壁增加PBL纵向、环向加劲肋,增设内置钢筋笼,以及钢管内部填充高性能混凝土等3项措施。对结构体系进行静力和动力分析,结果表明:采用钢管混凝土组合结构桥塔的斜拉桥具有良好的力学响应,结构强度、刚度、应力、整体稳定性和动力响应均满足规范要求。 展开更多

关键词 钢管混凝土桥塔 组合结构 斜塔斜拉桥 高性能混凝土 PBL加劲肋

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独塔单索面钢管混凝土斜拉桥设计 被引量：1

9

作者 焦北辰 《交通世界》 2023年第27期94-96,共3页

以某钢管混凝土组合结构桥塔的单索面跨河斜拉桥为例,对主梁、桥塔、塔底锚固、斜拉索等结构展开设计,并从结构稳定及塔梁平衡、主梁主塔截面设置、主梁安装等方面概括了结构设计特点。应用空间有限元模型进行的桥梁结构静力计算结果,... 以某钢管混凝土组合结构桥塔的单索面跨河斜拉桥为例,对主梁、桥塔、塔底锚固、斜拉索等结构展开设计,并从结构稳定及塔梁平衡、主梁主塔截面设置、主梁安装等方面概括了结构设计特点。应用空间有限元模型进行的桥梁结构静力计算结果,体现出斜塔斜拉桥成桥阶段主梁横弯以及运营阶段主梁刚度偏小的受力特性,分析结果对于该桥梁设计、建设及成桥质量控制具有参考价值。 展开更多

关键词 独塔 单索面 斜拉桥 钢管混凝土桥塔

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超千米级斜拉桥桥塔设计新思路 被引量：1

10

作者 郑辉 《市政技术》 2013年第5期60-61,共2页

斜拉桥的索塔最重要的任务是将缆索体系的反力传给下部结构,为达到最大的经济利益,最佳的方式是索塔的截面上只产生轴力。为给千米级斜拉桥提供一种受力更为合理的索塔构造,提出了"双向斜拉柱形塔"的全新桥塔设计构造,使斜拉... 斜拉桥的索塔最重要的任务是将缆索体系的反力传给下部结构,为达到最大的经济利益,最佳的方式是索塔的截面上只产生轴力。为给千米级斜拉桥提供一种受力更为合理的索塔构造,提出了"双向斜拉柱形塔"的全新桥塔设计构造,使斜拉桥在千米级范围内更具竞争力。 展开更多

关键词 斜拉桥 索塔 双向拉索体系 钢管混凝土桥塔

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刘家峡大桥方案设计 被引量：1

11

作者 裴古安 《公路交通科技（应用技术版）》 CAS CSCD 2010年第10期251-253,260,共4页

刘家峡大桥采用536m的单跨简支悬索桥,主缆分跨为148+536+113m,垂跨比为1/11。刘家峡大桥采用型钢桁式加劲梁,主缆采用127根ф5.2mm平行镀锌钢丝束,采用三角框架式重力式锚碇。大桥将钢管混凝土桥塔结构应用于大跨度悬索桥中,并将使桥... 刘家峡大桥采用536m的单跨简支悬索桥,主缆分跨为148+536+113m,垂跨比为1/11。刘家峡大桥采用型钢桁式加劲梁,主缆采用127根ф5.2mm平行镀锌钢丝束,采用三角框架式重力式锚碇。大桥将钢管混凝土桥塔结构应用于大跨度悬索桥中,并将使桥塔造型与民族建筑风格巧妙融合,体现了地域文化特色。 展开更多

关键词 悬索桥 型钢桁式加劲梁 钢管混凝土桥塔

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滕州解放大桥结构设计与静力分析

12

作者 徐治芹 祁永利 《公路交通科技（应用技术版）》 CSCD 北大核心 2015年第10期155-157,共3页

滕州解放大桥为钢管混凝土独塔单索面混合梁斜拉桥。本文首先介绍了大桥的结构设计概况,并针对其受力特点,制订了施工方案及施工流程,然后通过对大桥施工阶段、成桥阶段及运营阶段的静力分析,明确了各个阶段典型受力状况,验证了施工方... 滕州解放大桥为钢管混凝土独塔单索面混合梁斜拉桥。本文首先介绍了大桥的结构设计概况,并针对其受力特点,制订了施工方案及施工流程,然后通过对大桥施工阶段、成桥阶段及运营阶段的静力分析,明确了各个阶段典型受力状况,验证了施工方案的可行性和结构设计的安全性。 展开更多

关键词 斜拉桥 钢管混凝土桥塔 混合梁

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滕州市解放大桥构思与设计

13

作者 徐治芹 朱南松 祁永利 《城市道桥与防洪》 2013年第10期59-62,11,共4页

解放大桥是滕州市两河治理的关键景观节点。主桥为独塔单索面混合梁斜拉桥,主跨175m。桥塔高90m,采用钢管混凝土结构。主跨采用正交异性板扁平钢箱梁,边跨采用预应力混凝土箱梁。介绍了该桥构思与总体设计概况,阐述了设计中的各项关键... 解放大桥是滕州市两河治理的关键景观节点。主桥为独塔单索面混合梁斜拉桥,主跨175m。桥塔高90m,采用钢管混凝土结构。主跨采用正交异性板扁平钢箱梁,边跨采用预应力混凝土箱梁。介绍了该桥构思与总体设计概况,阐述了设计中的各项关键技术要点。 展开更多

关键词 斜拉桥 钢管混凝土桥塔 混合梁

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风电中空夹层钢管混凝土结构塔筒在往复扭矩作用下的破坏机理研究 被引量：2

14

作者 罗伟 陆国兵 +2 位作者 兰涌森 谭继可 王宇航 《特种结构》 2021年第2期64-72,共9页

本文基于ABAQUS有限元软件,建立了风电中空夹层钢管混凝土结构塔筒在纯扭往复荷载作用下的“壳-实体”精细有限元模型,并进行了数值模拟计算。有限元模型计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上,对风电中空夹层钢管混凝土结构塔筒在纯... 本文基于ABAQUS有限元软件,建立了风电中空夹层钢管混凝土结构塔筒在纯扭往复荷载作用下的“壳-实体”精细有限元模型,并进行了数值模拟计算。有限元模型计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上,对风电中空夹层钢管混凝土结构塔筒在纯扭往复荷载作用下的变形过程、破坏形态和机理进行了分析。研究表明,风电中空夹层钢管混凝土结构塔筒在达到极限承载力之前,具有较好的组合工作性能,风电中空夹层钢管混凝土结构塔筒在往复扭矩作用下的破坏过程为钢管的鼓曲变形进一步发展为鼓曲区域钢材低周疲劳开裂破坏,同时提出了风电中空夹层钢管混凝土结构塔筒受扭承载力简化计算方法,计算结果与试验结果吻合较好,可用于工程设计参考。 展开更多

关键词 中空夹层钢管混凝土结构塔筒 往复荷载 纯扭

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钢管-钢管混凝土复合桥塔抗风性能试验研究

15

作者 黄玮 《结构工程师》 2022年第1期134-139,共6页

采用钢管-钢管混凝土复合桥塔可减轻桥塔自重,设计出更轻盈多样的结构造型,为分析桥塔抗风自立状态的抗风性能,采用MIDAS软件对该桥塔进行了抗风性能数值分析,并制作1∶100的缩尺气弹模型进行风洞试验,研究桥塔的涡振、驰振和抖振响应... 采用钢管-钢管混凝土复合桥塔可减轻桥塔自重,设计出更轻盈多样的结构造型,为分析桥塔抗风自立状态的抗风性能,采用MIDAS软件对该桥塔进行了抗风性能数值分析,并制作1∶100的缩尺气弹模型进行风洞试验,研究桥塔的涡振、驰振和抖振响应。结果表明:在该桥塔自立状态风洞试验中未发现明显的涡振和驰振现象,紊流场中桥塔抖振响应也很小,无须设置永久性减振措施。 展开更多

关键词 钢管-钢管混凝土复合桥塔 风洞试验 涡振 驰振 抖振

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