超长变电架构温度应力分析

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1、密级：公开Ｑ＾ＵｌＵ＾４ＳＨＪＪＩＡ之ＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工学硕±学位论文超长变电架构温度应力分析ＴｈｅｒｍａｌＳｔｒｅｓｓＡｎａｌｓｉｓｏｆＯｖｅｒｌｏｎｙｇＳｕｂｓｔａｔｉｏｎＳｔｅｅｌＦｒａｍｅ培养单位：主木工程学晓专业：桥梁与隨道工程研究生：滕蠢阳指导教师：王新敏教授企业导师：邢克勇高工二〇—五年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特

2、别加标注和致谢的地方夕ｈ，，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果也不包含为获得石家庄铁道学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名；谋衾轉日期：关于论女使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文《被查阅和借阅，同意学校将论文加入中国优秀博硕±学位论文全文数据犀》和编入《中国学位论文全文数据库》。

3、本人授权石家庄铁道大学，可＾＾采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）给阳作者签名；期：＿日难Ａ导师签）名；勺日期：侣Ｉ２／言密级：公开工学硕士学位论文超长变电架构温度应力分析ThermalStressAnalysisofOverlongSubstationSteelFrame培养单位：土木工程学院专业：桥梁与隧道工程研究生：滕鑫阳指导教师：王新敏教授企业导师：邢克勇高工二○一五年六月摘要摘要变电架构是变电所、变电站等室外导线、设备

4、的主要结构的统称。目前变电架构的结构型式已基本定型，其中中、低电压等级的架构多采用人字柱+空间钢桁架形式；330kV多采用钢管或混凝土环形人字柱+钢管结构形式；特高压多采用格构式钢管梁柱结构形式。但是因变电站的特殊要求，经常采用超长架构，而且超长变电架构的温度应力研究尚存在一些问题，成为设计师和学者们关注的问题。针对这一问题，本文以石西与新城500kV变电站新建工程的220kV屋外配电装置架构为工程背景，研究了两种主要结果型式——连续排架和连续刚架在不同温度荷载下的极限长度。主要包括以下两个方面：(1)建立了两种变电

5、架构整体有限元模型。通过有限元分析，对变电架构的不同温度荷载工况进行了计算，在满足承载能力极限状态和正常使用极限状态下，变电架构取不同长度时，各杆件的应力比、位移和稳定性，获得了变电架构杆件应力和稳定性变化规律，并确定了不同温度条件下，连续刚接架构和连续铰接架构的最大长度。(2)为了减小温度应力，通过在变电架构上设置滑动支座来释放结构变形，达到降低温度应力的目的。并验算了各工况下，变电架构各杆件的应力比、位移和稳定性，并归纳总结出在不同温度荷载作用下，变电架构设置滑动支座后的最大长度。比较了两种变电架构设置滑动支座与

6、不设置滑动支座，架构所能达到的最大长度。通过计算和分析，获得了两种超长架构在设置和不设置滑动支座时，不同温度条件下的变化规律，为今后变电架构的工程设计提供参考。关键词：变电架构；温度应力；ANSYS；滑动支座；稳定性AbstractAbstractSubstationsteellatticeframeisthejointnameofthemajorstructuresofoutdoorwiresandequipmentlikesubstations,transformerstationsandthelike.Atpr

7、esent,thestructuralstyleofsubstationsteellatticeframeisbasicallymolded,amongwhichlow-voltageandmedium-voltagesubstationsteellatticeframeoftenadopttheformofdiagonalcolumnsandthespacetrusscomposedbysteelbeams,330kVsubstationsteellatticeframeoftenadopttheformofann

8、ulardiagonalcolumnscomposedbysteeltubesorconcreteandsteeltubularstructures,andextra-highvoltagesubstationsteellatticeframeoftenadopttheformoflatticecomposedbysteelbeams.Buti