部分预应力筋RPC电杆的连接设计研究.pdf

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1、第32卷第6期东北电力大学学报Vo1．32．No．62012年12月JournalOfNortheastDianliUniversityDec．，2012文章编号：1005—2992(2012)06—0l17—05部分预应力筋RPC电杆的连接设计研究何平，何若冰，王新颖2，于东旭(1．广东省广东电网公司阳江供电局，广东阳江529500；2．东北电力大学建筑工程学院，吉林吉林132012；3．黑龙江省大庆市电业局，黑龙江大庆163000)，摘要：针对500kV输电线路混凝土电杆受现有的生产及施工条件限制

2、存在杆段连接拼装的问题，设计出预应力筋RPC电杆的连接法兰，并通过ABAQUS软件数值模拟分析研究了其合理性。结果表明，在预应力筋RPC电杆受到极限荷载的情况下，所设计的连接法兰满足强度要求。从而解决了500kV部分预应力筋RPC电杆在生产流程中的拼装连接问题，在设计和施工方面具有极大的理论与实际意义。关键词：RPC电杆；连接法兰；极限荷载；数值模拟中图分类号：TU755．9文献标识码：A活性粉末混凝土(RPC)是一种超高强度、超高性能的高致密水泥基复合材料，其制作的基本思路是剔除掉粗骨料，依据最密实

3、堆积原理，掺人一定量的短细纤维和活性矿物的掺合料，并且在养护过程中施加围压、采用热处理的方式，从而获得非常优异的力学性能、耐久性及环保性能，适宜做高耐久性高强混凝土电杆¨卫J。但电杆的长度过长使得电杆的生产采用分段式生产方式，存在一个杆段连接拼装的问题。目前常用的连接方式有两种：钢圈焊接和法兰连接J。鉴此，本文以钢管塔中常用的法兰连接的方式为原型，设计出适合本课题组所研发的现有部分预应力筋RPC电杆的连接法兰，根据国家电网企业执行标准设计适合500kV部分预应力筋RPC电杆的连接法兰规格。采用法兰连接

4、有助于缩短施工周期，便于更换，方便利用机械化进行操作，有极大的理论与实际意义，在工程应用中值得广泛推广。l法兰节点详述法兰的节点形式主要包括：刚性法兰(也称有加劲法兰)、柔性法兰(也称无加劲法兰)等，最为传统的也是应用最为普遍的是带加劲肋的刚性法兰，刚性法兰具有很高的强度和刚度，符合“强节点、弱构件”的设计原理。结合部分预应力筋RPC电杆强度高等特点，本文选取刚性法兰的连接方式来设计电杆的连接法兰。在带加劲肋法兰盘厚度方面，《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》要求不小于16mm；《高耸结构设计规范》不

5、小于20mm。2法兰规格的拟定2．1法兰盘尺寸的拟定以目前常用的连接法兰的构造模式(如图1所示)和本课题组所研发的现有的500kV部分预应力收稿日期：2012—09—14作者简介：何平(1980一)，男，安徽省安庆市人，广东电网公司阳江供电局工程师，硕士，主要研究方向：电网技术，企业管理¨；；；O第6期何平等：部分预应力筋RPC电杆的连接设计研究12l5结论针对本课题组所设计RPC电杆的特点，借鉴现有部分预应力筋混凝土电杆连接的相关设计规范要求，拟定法兰的规格。通过ABAQUS软件对法兰和电杆进行数值

6、模拟和有限元分析得出：当电杆和法兰受到极限外荷载作用时，法兰底、法兰加劲板和钢圈均出现最危险点，其最危险点的应力值均小于Q345钢的屈服极限。结果表明本文设计的部分预应力筋RPC电杆的连接法兰满足强度要求，从而解决了500kV部分预应力筋RPC电杆在生产流程中的拼装连接问题，使之易于机械化操作，在设计和施工方面具有极大的理论与实际意义。参考文献安明哲，王庆生，丁建彤．活性粉末混凝土的配制原理及应用前景[J]．建筑技术，2001，32(1)：15—16．张燕．活性粉末混凝土(RPC)的结构工程应用及发展

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8、．黄誉，邓洪洲，金晓华．钢性杆中刚性法兰的有限元分析[J]．特种结构同济大学土木工程学院，2004，21(2)：38—40国家电力公司发布．架空送电线路钢管杆设计技术规定．北京：中国电力出版社，2002．国家电网公司企业标准Q／GDW391—2009[s]．北京：中国电力出版社，2009．费康，张建伟．ABAQUS在岩土工程中的应用[M]．北京：中国水利水电出版社，2009．AStudyofthePartiallyPre-stressedTendonsR