PDF《《山地输电塔模型设计与制作》》

《山地输电塔模型设计与制作》 命题背景 我国是世界最大的能源消费国,能源供应能力的提升在我国主要受到能源资源分布不平 衡以及各地区经济发展不平衡的制约,尤其是近年来我国能源开发加速向西部和北部转移, 更使能源基地与负荷中心的距离越来越远.

因此,为满足我国能源大规模、远距离输送和大 输电塔(如图

1 所示)作为输电通道最重要的基本单元,是输电线路的直接支撑结构, 为高耸构筑物.由于输电塔所处环境、地形复杂,承受包括风荷载、冰荷载、导地线荷载等 多种荷载作用,其安全性和可靠性长期以来受到广大学者及设计人员的密切关注.特别是随 着近年来我国土地资源紧缺以及环保要求的提高,特高压输电通道所采用的输电塔正逐步趋 于大型化,出现了众多有趣的结构形式. 图 输电塔 模型概述 要求设计并制作一个山地输电塔模型(以下简称 模型 ) ,模型柱脚用自攻螺钉固定于 400mm*400mm*15mm ( 长*宽*厚)的竹制底板上,模型底面尺寸限制在底板中央250mm*250mm 的正方形区域内,如图 2a 所示,底板中心点为 o 点. 模型上须设置 低挂点

2 个、 高挂点

1 个用于悬挂导线, 高挂点 同时兼作 水平 加载点 用于施加侧向水平荷载.低挂点应为模型最远外伸(悬臂)点,距离底板表面高度 应在 1000mm~1100mm 范围内,2 个低挂点在底板面上的投影应分别位于如图 2a 所示的上、 下扇形圆环阴影区域内;

高挂点距离底板表面高度应在 1200mm~1400mm 范围内,其在底板

1 范围优化配置的迫切需要,发展特高压输电通道已成必然.

1 2 石河子大学第六届大学生结构设计竞赛题目 :

2 附件 面上的投影距离 o 点不得大于 350mm, 且高挂点应为模型的最高点. 模型低挂点、 高挂点 (兼 水平加载点)的竖向位置要求如图 2b 所示. 俯视图 三维简图(构型仅参考) 图 输电塔模型几何尺寸要求(mm) 加载概述 山地输电塔模型的加载装置主要由承台板、下坡门架、上坡门架和侧向加载架组成,如图3所示.下坡和上坡门架均设有 低挂点

2 个、 高挂点

1 个,导线悬挂在下坡门架、 模型和上坡门架的对应挂点上(对低挂点,门架与模型之间仅能在同侧挂点悬挂导线,如可 在上(下)坡门架低挂点 1@(1@@)和模型低挂点

1 之间悬挂,禁止异侧悬挂) ,如图

4 所示. 上坡门架位置固定, 下坡门架可绕 o 点水平旋转, 旋转角度有 0° 、 15° 、 30° 、 45° 供选择 (图3和图

4 均以旋转 30° 为例) .比赛时,旋转的具体角度各参赛队相同,在模型制作前统一抽签 确定. 加载前,将底板卡扣在承台板上,挂上

3 根导线(各参赛队相同,在模型制作前统一抽 签确定) 、加载盘和侧向加载引导线,此时为 空载 阶段,并在承台板上放置

3 个激光测距 仪用于测量

3 根导线跨中加载盘底面至承台板面之间的净空距离.荷载施加分三级,

一、二 级加载均为挂线荷载,分别在指定导线的加载盘上放置砝码,三级加载是通过侧向加载引导 线施加侧向水平荷载. 导线5 r≥350

45 ≤250 导线6 底板(400*400*15) O 低挂点1 O 导线3导线4

90 导线1o低挂点2 导线2R≤450 (a) (b)

2 3 ≤250 图 加载装置示意(以30° 为例) 三维简图 俯视图 图 导线悬挂示意(以30° 为例,mm) 在空载、一级和二级加载阶段,都应保证导线跨中加载盘底面至承台板面的净空高度不 得小于表