风荷载对采动区输电铁塔抗地表变形性能的影响

1 绪论

1．1 课题来源与研究意义

1．2 国内外研究现状

1．3 目前存在的问题

1．4 研究内容和技术路线

2 正常运行工况下铁塔支座位移加载模型试验研究

2．1 试验目的

2．2 局部相似模型设计

2．3 荷载及支座位移工况

2．4 试验加载及量测

2．5 试验步骤

2．6 试验现象

2．7 试验结果分析

2．8 本章小结

3 风荷载工况下铁塔支座位移加载模型试验研究

3．1 试验目的

3．2 局部相似模型设计

3．3 荷载及支座位移工况

3．4 试验加载及量测

3．5 试验步骤

3．6 试验现象

3．7 试验结果分析

3．8 本章小结

4 输电铁塔抗地表变形性能的有限元模拟研究

4．1 输电铁塔有限元模型的建立

4．2 单独地表变形对输电铁塔的影响规律研究

4．3 复合地表变形对输电杆塔的影响规律研究

4．4 输电铁塔抗地表变形性能汇总

4．5 本章小结

5 输电铁塔基础抗地表变形性能的有限元模拟研究

5．1 整体有限元模型的建立及模拟求解方法

5．2 独立基础抗地表变形性能研究

5．3 复合防护板基础抗地表变形性能研究

5．4 独立基础和复合防护板基础抗地表变形性能对比

5．5 板厚对复合防护板基础抗地表变形性能的影响规律

5．6 本章小结

6 采动区输电铁塔抗风性能的有限元模拟研究

6．1 有限元模型的建立及模拟求解方法

6．2 风荷载对未承受地表变形输电铁塔的影响

6．3 风荷载对承受地表变形后输电铁塔的影响

6．4 地表变形对输电铁塔抗风性能的影响规律

6．5 采动区输电铁塔抗风极限承载力和极限风速预计模型

6．6 本章小结

7 结论与展望

7．1 主要结论

7．2 展望

参考文献2100433B

《风荷载对采动区输电铁塔抗地表变形性能的影响》以110kV输电线路为背景，研制了输电铁塔模型支座位移和风荷载加载装置，进行了正常运行工况和风荷载工况下输电铁塔支座位移加载模型试验；建立了典型110kV输电铁塔的有限元模型，研究了不同地表变形作用对输电铁塔内力、变形及破坏形态的影响规律，获得了输电铁塔在不同地表变形作用下的极限支座位移值；建立了输电铁塔一基础一地基整体有限元模型，以地基土变形和应力、上部铁塔结构支座位移和杆件应力为比较依据，研究了独立基础和复合防护板基础的抗地表变形性能，分析了防护板厚度对上部铁塔结构受力和变形的影响规律，提出了防护板厚度合理取值的建议；进行了不同地表变形作用下输电铁塔的抗风性能研究，获得了不同地表变形和风荷载作用下铁塔的破坏形态和抗风极限承载力，提出了采动区输电铁塔抗风极限承载力的预计模型，可为采动区输电铁塔在风荷载作用下的安全性评价提供参考。

内容简介

《采空区工程结构抗采动设计理论及加固新技术》主要分析了：矿山开采对建（构）筑物的影响，研究了矿山采空区地表变形规律和建（构）筑物及其基础变形与对应地表变形的关系；进行了相似材料模拟试验研究；研究了矿山采空区上部结构—地基—基础共同作用问题，建立了矿山采空区上部结构—地基—基础共同作用力学模型；分析了建筑物受采动影响的程度和使用的安全性，研究了矿山采空区已有建筑物的保护以及采空区新建条形基础建筑物的设计方法；提出了可移动及升降点式基础房屋抗采动设计理论和概念加固思想，结合工程实例进行了应用研究。《采空区工程结构抗采动设计理论及加固新技术（精）》可供从事岩土工程、建筑工程、结构工程、矿山建设工程等的教学、科研人员及工程技术人员参考，也可作为高等学校相关专业高年级本科生和研究生的教学参考书。2100433B

由于地下开采或采空区活化等原因引起了地表大幅度变形，地表的下沉量往往以米（大于4米）计算，使建在该地区的桥梁受到不均匀沉降和水平位移的影响，产生附加内力和变形。研究地下开采或采空区活化后地表超大变形引起的环境岩土变化、地基土扰动后的工程特性变化、超大变形地基的承载特性变化及地基土受扰动后对上部结构的影响，是确定塌陷区超大变形地基上桥梁加固方式的关键。通过该项目的研究，确定采动区或采空区 2100433B

采动后地表的垂直变形和水平变形，将引起桥梁墩台相互位置的变化。在地表压缩变形和负曲率变形区里，墩台向桥梁跨间方向发生移动和倾斜；在拉伸变形和正曲率变形区里，墩台向跨外方向发生移动和倾斜。简支结构的桥跨在活动端支座还有活动间隙时，墩台的相互移动不会在支座上产生附加应力；当没有活动间隙时，桥跨结构将象横撑那样阻止墩台的移动，从而造成有害影响。