■李祥龍 ■國(guó)網(wǎng)四川瀘州供電公司，四川 瀘州 646000

我國(guó)輸變電工程變電站構(gòu)架方面，還存在著諸多的問(wèn)題，鋼材材質(zhì)比較的單一，并且沒(méi)有較高的強(qiáng)度，這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的構(gòu)架就沒(méi)有較高的經(jīng)濟(jì)效益。在時(shí)代飛速發(fā)展的今天，我國(guó)輸變電工程有著更高的電壓，并且電網(wǎng)有著更大的規(guī)模，如果依然采用傳統(tǒng)的鋼材，那么大荷載變電構(gòu)架的使用要求就無(wú)法得到滿足。針對(duì)這種情況，就可以將高強(qiáng)鋼應(yīng)用過(guò)來(lái)。實(shí)踐研究表明，高強(qiáng)鋼構(gòu)架可以將鋼材強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)給充分發(fā)揮出來(lái)，同時(shí)，用鋼量也可以得到有效減少，因此，以后將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。

1 應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的意義

鋼材在變電站基本建設(shè)中，是必不可少的一項(xiàng)材料。特別是近些年來(lái)，工程結(jié)構(gòu)要求鋼具有更高的性能，那么將高強(qiáng)鋼應(yīng)用到變電站聯(lián)合構(gòu)架中，更是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。相較于普通鋼來(lái)講，高強(qiáng)鋼具有一系列的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益較高。

一是解決工程中相關(guān)技術(shù)難題:首先是建筑安全性得到提升，設(shè)計(jì)條件不變，將高強(qiáng)鋼應(yīng)用過(guò)來(lái)，就會(huì)提升強(qiáng)度，因此，如果按照相同的安全等級(jí)來(lái)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)，將高強(qiáng)鋼應(yīng)用過(guò)來(lái)，結(jié)構(gòu)的安全性能可以得到提升，并且，變電站建筑物的設(shè)計(jì)使用年限也可以得到延長(zhǎng);其次，可以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)大跨度、大負(fù)荷建筑，變電站房屋屬于工業(yè)建筑，電氣設(shè)備所需要的空間有著較大的跨度和較高的層高，并且有著較大的設(shè)備荷載，因此，局部梁柱就有著較大的受力;如果將二級(jí)鋼筋應(yīng)用過(guò)來(lái)，有著較多的配筋數(shù)量，如果混凝土梁柱沒(méi)有較大的截面，就會(huì)有超筋現(xiàn)象出現(xiàn)，這樣梁柱截面就比較的大。而將三級(jí)鋼筋應(yīng)用過(guò)來(lái)，鋼筋數(shù)量就可以得到減少，同時(shí)，優(yōu)化設(shè)計(jì)梁柱截面。最后是方便施工，部分結(jié)構(gòu)有著較多的配筋和較密的鋼筋間距，在施工過(guò)程中，混凝土澆筑難度較大，混凝土澆筑的密實(shí)度也無(wú)法得到保證，因此就可以將三級(jí)鋼筋應(yīng)用過(guò)來(lái)，促使鋼筋使用數(shù)量得到減少。

二是經(jīng)濟(jì)效益:將高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼筋用量可以得到節(jié)約，那么變電站的工程造價(jià)就可以得到降低，如果可以對(duì)梁柱截面尺寸同時(shí)減小，還有間接經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生，這樣建筑的使用面積得到了增加，建筑的使用功能得到了提升。

2 案例分析

本文以某大型330kV變電站工程的聯(lián)合構(gòu)架為例，分析了聯(lián)合構(gòu)架的空間應(yīng)力。本聯(lián)合構(gòu)架通過(guò)對(duì)出線構(gòu)架、中央構(gòu)架六跨連續(xù)，母線構(gòu)建靠攏聯(lián)合進(jìn)出線構(gòu)架，主變進(jìn)線構(gòu)架靠攏中央構(gòu)架，這樣就會(huì)有巨型鋼結(jié)構(gòu)聯(lián)合構(gòu)架形成。出線構(gòu)架、中央構(gòu)架、主變進(jìn)線構(gòu)架為三列6孔連續(xù)門(mén)型構(gòu)架，每列長(zhǎng)度為140米，橫向聯(lián)合寬度為73米。出線構(gòu)架單孔跨度為22米、25米和21米;母線采用的是軟母線。

在荷載工況方面，依據(jù)變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的規(guī)定，大風(fēng)工況、覆冰有風(fēng)工況以及安裝工況和地震作用工況等都是構(gòu)架計(jì)算的荷載工況。在荷載類(lèi)型方面，首先是結(jié)構(gòu)自重，依據(jù)相關(guān)的軟件，結(jié)合模型截面規(guī)格來(lái)計(jì)算聯(lián)合構(gòu)架的結(jié)構(gòu)自重;結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范來(lái)計(jì)算構(gòu)架風(fēng)荷載，在大風(fēng)工況下，風(fēng)速為每秒30米，覆冰有風(fēng)工況下風(fēng)速為每秒10米。在導(dǎo)線荷載方面，電力導(dǎo)線掛設(shè)于構(gòu)架梁，終端構(gòu)架梁?jiǎn)蝹?cè)掛設(shè)三根，中間構(gòu)架梁兩側(cè)各掛設(shè)三根，由電氣工藝專(zhuān)業(yè)計(jì)算后，提供各個(gè)荷載工況下的導(dǎo)線荷載。

在變電站運(yùn)行過(guò)程中，大風(fēng)工況為承載能力極限狀態(tài)控制工況，在這種情況下，構(gòu)架的構(gòu)件有著最大應(yīng)力，出線構(gòu)架的人字柱柱底出現(xiàn)了最大應(yīng)力，比高強(qiáng)鋼的屈服強(qiáng)度要小，說(shuō)明在各個(gè)荷載工況下，聯(lián)合構(gòu)架都可以保持安全狀態(tài)。在變電站運(yùn)行過(guò)程中，大風(fēng)工況為正常使用極限狀態(tài)控制工況，在這種情況，構(gòu)架有著最大的變形，出線構(gòu)架的柱頂避雷針出現(xiàn)了最大位移，位移能夠滿足正常使用的變形驗(yàn)算條件，說(shuō)明聯(lián)合構(gòu)架整體穩(wěn)定可以得到保證。在安裝變電站導(dǎo)線的過(guò)程中，導(dǎo)線的掛設(shè)利用吊車(chē)升降機(jī)來(lái)完成，并且安裝天氣需要保證是無(wú)風(fēng)或者小風(fēng)，只有較小的導(dǎo)線安裝荷載，構(gòu)架受力比大風(fēng)等工況遠(yuǎn)遠(yuǎn)要小，因此，安裝工況下聯(lián)合構(gòu)架分析就不需要考慮。

對(duì)比高強(qiáng)鋼和普通鋼聯(lián)合構(gòu)架用鋼量，在本地區(qū)，很多大型變電站的聯(lián)合構(gòu)架都將普通鋼作為材料，將人字柱、三角形斷面梁給應(yīng)用過(guò)來(lái)，將圓鋼管作為主材。結(jié)合普通鋼建模結(jié)合，如果有著不變的構(gòu)架布置、構(gòu)架高度和荷載，那么控制工況時(shí)，普通鋼多數(shù)構(gòu)件的應(yīng)力值都大于235MPA，比屈服強(qiáng)度要大，因此，如果將普通鋼應(yīng)用過(guò)來(lái)，就需要對(duì)構(gòu)架的構(gòu)件截面規(guī)格進(jìn)行加大。而將高強(qiáng)鋼應(yīng)用過(guò)來(lái)，就可以在較大程度上減小構(gòu)架柱梁的構(gòu)件截面和壁厚，鋼材用量可以得到明顯節(jié)約，如在13米高母線架柱、梁截面方面，高強(qiáng)鋼和普通鋼用鋼量比為0．83，24米高出線架柱、梁截面高強(qiáng)鋼和普通鋼用鋼量比為0．60;在18．8米高出線架柱、梁截面方面，高強(qiáng)鋼和普通鋼用鋼量比為0．63，。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上文的敘述分析我們可以得知，在大型變電站聯(lián)合構(gòu)架中，大部分依然采用普通鋼，為了滿足荷載要求，就需要對(duì)構(gòu)架截面進(jìn)行增大，這樣就需要增加施工成本。而將高強(qiáng)鋼應(yīng)用過(guò)來(lái)，聯(lián)合構(gòu)架有著安全的結(jié)構(gòu)，整體穩(wěn)定性得到了提升。通過(guò)對(duì)比普通鋼構(gòu)架，將高強(qiáng)鋼應(yīng)用到聯(lián)合構(gòu)架中，可以促使構(gòu)件截面得到有效減小，用鋼量也可以得到有效降低，這樣經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益就可以得到明顯提升。在具體實(shí)踐過(guò)程中，需要科學(xué)的分析，合理設(shè)計(jì)施工方案，保證變電站能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。本文簡(jiǎn)要分析了高強(qiáng)鋼在大型變電站聯(lián)合構(gòu)架中的實(shí)踐，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。

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