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        500kV變電構(gòu)架布置型式設(shè)計(jì)優(yōu)化

        2018-12-31 00:00:00彭真鄧鵬麒
        大科技·D版 2018年11期

        摘 要:改良典型的500kV全聯(lián)合構(gòu)架布置型式,引出“單桿框架全聯(lián)合構(gòu)架”的概念,運(yùn)用STAAD.Pro V8i軟件進(jìn)行建模分析,驗(yàn)證模型的合理性。并通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較,得出單桿框架全聯(lián)合構(gòu)架優(yōu)于典型的全聯(lián)合構(gòu)架的結(jié)論。

        關(guān)鍵詞:500kV;構(gòu)架;布置型式;全聯(lián)合;單桿框架

        中圖分類號(hào):TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)33-0070-02

        1 引 言

        由于電網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,變電工程電氣接線形式與設(shè)備追求緊湊布置,構(gòu)架聯(lián)合布置成為備受關(guān)注的設(shè)計(jì)。專業(yè)化軟件的快速發(fā)展,使全聯(lián)合構(gòu)架的更廣泛應(yīng)用和發(fā)展成為可能。

        2 全聯(lián)合構(gòu)架布置型式

        2.1 布置型式

        典型的全聯(lián)合構(gòu)架,是用無(wú)掛線聯(lián)系梁或延長(zhǎng)母線梁,將出線構(gòu)架和中央門型構(gòu)連成一體,使整個(gè)500kV構(gòu)架在兩個(gè)方向都形成聯(lián)合受力體系。構(gòu)架柱采用鋼管桿,構(gòu)架梁采用三角形斷面格構(gòu)梁,梁柱鉸接。相互垂直的構(gòu)架梁,既能支撐站內(nèi)導(dǎo)線拉力,又能使整串構(gòu)架柱共同抵抗線路側(cè)導(dǎo)線拉力,有效的減小了單個(gè)構(gòu)架柱和基礎(chǔ)所承受的荷載,從而達(dá)到節(jié)省工程材料的目的。典型的全聯(lián)合構(gòu)架布置型式見(jiàn)圖1。

        考慮到全聯(lián)合構(gòu)架縱橫向具有較大的抗側(cè)剛度,本文嘗試在典型的全聯(lián)合構(gòu)架(圖1)基礎(chǔ)上,將B軸A型構(gòu)架柱改為單桿柱,并取消①⑧軸端撐,提出“單桿柱全聯(lián)合構(gòu)架”的概念。用STAAD.Pro V8i版空間結(jié)構(gòu)分析軟件建立模型如圖2。

        經(jīng)過(guò)計(jì)算,⑤-⑥軸之間的單桿柱出現(xiàn)最大內(nèi)力與位移,承載力及變形均不滿足規(guī)范要求。因該間隔為雙層出線,Z向受力較大,此時(shí)想到增大Z向側(cè)向剛度,即在38m高度處增加一根聯(lián)系梁、并將⑤B、⑥B單桿柱改為A型柱,改良單桿柱全聯(lián)合構(gòu)架,提出“單桿框架全聯(lián)合構(gòu)架”的概念,重新建立模型如圖3。

        2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算

        2.2.1 計(jì)算方式

        本文采用STAAD.Pro V8i鋼結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)程序進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。

        2.2.2 最不利內(nèi)力

        桿件最不利內(nèi)力詳細(xì)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

        2.2.3 最大位移

        節(jié)點(diǎn)最大位移詳細(xì)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

        2.2.4 計(jì)算數(shù)據(jù)分析

        計(jì)算結(jié)果表明,單桿框架全聯(lián)合構(gòu)架在承載力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)下均滿足規(guī)程規(guī)范要求,該模型是合理可行的。

        2.3 經(jīng)濟(jì)比較

        2.3.1 鋼材用量比較

        根據(jù)計(jì)算結(jié)果,不同布置型式的構(gòu)架鋼材用量比較見(jiàn)表3。

        2.3.2 基礎(chǔ)混凝土用量比較

        基礎(chǔ)混凝土用量比較見(jiàn)表4。

        2.3.3 用地面積比較

        單桿框架全聯(lián)合構(gòu)架取消了端撐,構(gòu)架柱中心至圍墻的距離由10m縮減為2.5m,節(jié)約用地1140m2(15m×76m)。按每畝地價(jià)15萬(wàn)元計(jì)算,節(jié)省投資25.65萬(wàn)元。

        2.4 構(gòu)架布置型式推薦方案

        通過(guò)以上技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析,單桿框架全聯(lián)合構(gòu)架布置型式優(yōu)于典型的全聯(lián)合構(gòu)架布置型式。

        3 結(jié) 語(yǔ)

        典型的全聯(lián)合構(gòu)架布置型式具有提高構(gòu)架受力性能、節(jié)省工程造價(jià)的優(yōu)越性。而單桿框架全聯(lián)合構(gòu)架布置型式是在前者的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,比前者更節(jié)省鋼材、混凝土及用地。

        單桿框架全聯(lián)合構(gòu)架布置型式作為新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù),需要不斷的研究,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),持續(xù)改進(jìn)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]《變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(DL/T5457-2012)[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2012.

        [2]中南電力設(shè)計(jì)院.變電構(gòu)架設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].武漢:湖北科學(xué)技術(shù)出版社,2006.

        [3]阿依艾工程軟件(大連)有限公司.STAAD/CHINA技術(shù)參考手冊(cè).大連:2004.

        收稿日期:2018-10-10

        作者簡(jiǎn)介:彭 真(1981-),男,漢族,湖南衡陽(yáng)人,高級(jí)工程師,本科,從事變電工程土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

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