变电构架温度应力计算

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1、2014年8月Aug．2014第42卷第4期(总第233期)Vo1．42No．4(Ser．No．233)变电构架温度应力计算TemperatureStressCalculationforTransformerTruss刘安禄，孙谋成(1．东北电力设计院，长春130021；2．国网本溪供电公司，辽宁本溪117000)摘要：针对露天结构变电构架承受高压电力导线拉力的同时也承受着温度应力作用情况，为准确预测温度应力的影响，通过常用的人字柱变电构架温度应力分析，建立数学模型，得出连续多跨变电构架两端设有端撑和不带端撑梁柱固结变电构架的温度应力计算公式，并给出了公式的应用举例。关键词：变电构架；温

2、度应力；计算公式Abstract：Outdoortransformertrussundergoesthestressofhighvoltageconductorandtemperaturestress．Inordertoaccuratelypredicttheinfluenceoftemperaturestress，mathematicalmodelhasbeensetuptoanalysethetemperaturestressofhumanshapecolumniationtransformertruss．Temperaturestresscalculationformulaefor

3、continuesmultispantransformertrusswithandwithoutbracesfixationcolumniationintheendshavebeenobtained．Formulaeapplicationexampleshavealsobeenprovided．Keywords：transformertruss；temperaturestress；calculationformula中图分类号：TM753文献标志码：A文章编号：1009—5306(2014)04—0017-03连续多跨变电构架和双向联合构架具有足够的式中：为梁的变形损失；为柱的变形损失；

4、为侧向刚度，端撑构架和刚架结构具有很高的抗侧向梁的单位力变形；z为柱的单位力变形。设梁柱变荷载能力和抗变形刚度，但在构架正常使用与构架形损失一+；梁柱单位力变形。===儿+；安装温度不同时，产生了构架温度应力。本文通过常△为梁的温度变形。用的人字柱变电构架温度应力分析，提出解决温度式(1)整理简化后为：应力计算的基本方法和思路。声w一(△I一)／a1(2)1．2采用虚功原理计算构架杆件弹性变形1带端撑的变电构架温度应力计算梁的单位力变形计算公式为：1lJ—NN。L／EA(3)1．1建立计算模型式中：Ⅳ为虚拟单位力产生的轴力；N为外荷载；在单位荷载作用下，中间柱的侧向刚度是端撑L为梁总长的

5、1／2；E为钢的弹性模量，E一2．O6×的(1／8O～1／120)，所以假定梁的伸缩温度应力全由10；A为钢管梁截面面积，或桁架梁下弦面积(下弦两个端撑承担，当温度升高(降低)时，端撑推力等于两主材)。梁的压缩力，考虑端撑销钉及梁柱连接螺栓松动变N===N一1，式(3)整理简化后为：形损失后，梁的总变形量是梁的温度伸长(缩短)变1I，一／EA(4)形与有端撑边柱的推力(拉伸)变形之和，构架最后边柱的单位力变形计算公式为：变形为：梁的温度力变形与柱顶推移变形之和等于1z—NN。^／ED+N。矗／2EB(5)梁的温度变形与梁柱连接螺栓松动变形损失值式中：h为柱高，端撑斜长≈；b为端撑跟开(人

6、字之差。外)；Ao为端撑钢管面积；A为边柱(肢)钢管面积。设温度应力为Pw，则计算公式为：因为单位力与外力相等，N一N，NN一N，Pw】I．+pw8z一△IJ一(-4-)(1)Ⅳ}≈(h／b)。，设端撑钢管面积／边柱(肢)钢管面积收稿日期：2014—06—07作者简介：刘安禄(1934)，男，高级工程师，从事变电构架设计工作。·17·2014年8月Aug．2014第42卷第4期(总第233期)Vo1．42No．4(Ser．No．233)k=A。／An，式(5)简化为z一(2+k)／2k×(Ⅳ；^／b一2．5h／b(9)EA)，考虑到边柱的弯矩变形，上式再乘1．1增大b．梁的变形损失值。分

7、梁支座柱连接及桁架梁系数，则：z一1．1(2+志)／2k×(N~h／EA)，通常端下弦主材连接两部分，构架梁支座与柱的连接形式撑与边柱面积基本相同，即K≈1，式(5)简化为：通常有3种：角钢桁架梁端部与柱头连接(见图z一1．65(N~h／EAB)(6)la)，钢管桁架梁与柱头连接(见图lb)，单钢管与柱1．3梁的温度变形计算头法兰连接(见图lc)。角钢桁架梁端部与柱头连接梁的温度变形计算公式为：螺栓，220kV以下桁架梁多为单排连接