輸電鐵塔開孔復合板基礎抗地表變形性能研究.pdf

1、隨著我國變輸煤為輸電能源戰(zhàn)略的提出，大量輸電線路不可避免要經(jīng)過煤礦采動沉陷區(qū)。采動區(qū)地表沉陷會影響輸電線路安全，目前已有相關輸電鐵塔結構的保護措施，開孔復合防護板基礎作為具有良好經(jīng)濟性和環(huán)保性的基礎形式目前已有應用，但關于其抗變形性能尚未展開相應的研究，因此對采用開孔防護板基礎的輸電鐵塔抗地表變形性能的研究具有重要的意義。
　　研制了“輸電鐵塔地表水平變形大型模擬試驗裝置”，以典型220kV輸電鐵塔為研究對象，進行了獨立基礎和開孔

2、復合板基礎輸電鐵塔及基礎、地基協(xié)同作用局部相似模型試驗。分析了鐵塔結構在地表變形影響下，結構桿件應力變化與支座變形值之間的規(guī)律，獲得了開孔復合防護板基礎中應力變化與地表水平拉伸變形之間的規(guī)律；比較了水平地表變形下，獨立基礎和開孔復合板基礎的輸電塔架的抗變形性能，分析了開孔復合防護板基礎抗地表變形的有效性；同時對比分析了模型試驗與數(shù)值模擬之間的符合程度，驗證了數(shù)值模擬結果的可靠性。
　　以典型220kV輸電鐵塔為研究對象，利用ANS

3、YS程序，建立了有限元模型。分析了單獨地表變形（11種典型工況）和復合地表變形（6種典型工況）下輸電鐵塔結構的破壞形態(tài)、桿件受力和變形的影響規(guī)律，得到了鐵塔支座位移極限值，為采動區(qū)輸電鐵塔安全性評價提供參考。
　　針對典型220kV輸電鐵塔，建立了輸電鐵塔、基礎、地基的協(xié)同作用有限元模型，研究了輸電鐵塔不同基礎（獨立基礎、復合防護板基礎、開孔復合板基礎）的抗變形性能，得到了典型地表變形（拉伸變形、壓縮變形、正曲率變形、負曲率變形）

4、作用下的表層土體變形、地基土應力（基礎下土體應力）和基底應力、鐵塔支座位移及上部結構內(nèi)力的變化規(guī)律。研究結果表明，復合防護板基礎和開孔復合板基礎較獨立基礎均具有顯著的抗地表變形能力，且開孔復合板基礎較復合防護板基礎抗地表變形能力基本相同。
　　同時對開孔復合板基礎進行抗變形優(yōu)化分析，分析研究了開孔復合板的厚度對輸電鐵塔及地基、基礎整體結構抗地表變形性能的影響。研究結果表明，典型鐵塔的開孔復合板基礎板厚可取為鐵塔根開的1/30~1/