基于接触非线性的金具安全销极限承载力分析.pdfVIP

第30卷第7期 水 电 能 源 科 学 Vo1．3ONO．7 2012年 7月 W aterResourcesandPower Ju1．2012 文章编号 ：1000—7709(2012)07—0173—04 基于接触非线性的金具安全销极限承载力分析 鞠彦忠 ，蒋 菲 ，王德弘 ，门丽丽 ，曾淑珍 (1．东北 电力大学 建筑工程学院，吉林 吉林 132012；2．宁德 电业局，福建 宁德 352lOO) 摘要 ：基于输 电线路防灾减灾金具的设计 ，考虑金具之 间的接触，建立 了碗头挂板、联板、安全销 的整体有限 元模型，采用增量有限元法分析 了安全销上的接触应力，验证 了模型的正确性 。对安全销的应力分布及极限 承栽力分析表 明，通过调整安全销的槽深 ，可得到不 同孔径比下安全销的极限承载力，确定了在外荷载达到塔 线分离荷载前实现塔线分离的安全销尺寸，为安全销 的改进提供 了合理 、有效的方法 。 关键词 ：非线性分析 ；极限承载力 ；接 触 ；金具 ；安全销 中图分类号 ：TM75 文献标志码 ：A 近年来 ，由覆冰引起 的输 电线路跳 闸及倒塔 塔型，根据 500kV 单 串悬垂绝缘子 串组装规 断线等事故逐年增多，严重威胁到 电网的安全稳 范_8]，选择碗头 挂板 型号为 WS-16，联板 型号为 定运行及供 电的可靠性 口]。输 电线路防灾减灾 LL一1645，采用抗拉强度 不低 于 375N／mm 的 安全销的设计思想是在导地线 的冰雪荷载达到杆 Q235钢制造 ；由于安全销起六角头带销孔螺栓 塔的极限荷载前使塔线分离 ，能在不提高设计标 作用 ，受力较碗头挂板和联板大 ，故选用改制的屈 准的前提下防止倒塔和断线 ，以达到防灾减灾的 服强度为 640的 8．8级六角头螺栓[9；进而建立 目的。鞠彦忠等。。 针对 5A—ZM4型直线猫头塔 联板 、挂板和安全销 的整体 几何模型 。安全销 的 设计 的安全销极限承载力与计算得到的塔线分离 位置及尺寸示意图见图 1。 荷载相吻合 ，并根据材料微观裂纹形成准则及安 绝缘子 全销 的疲劳分析验证 了安全销能在外荷载达到极 ———、 ———、 — ———————— 一 限荷载时发生断裂并满足正常使用条件下的可靠 — — — — ，、————，、———————————一 性。文献[3]在对安全销进行有限元分析时对边 碗头挂 13O 1 l160I370 界条件进行了简化 ，未考虑安全销与其他金具 的 安全销 80．0 连接关系，这样的模型处理方便，但不能反映实际 联板 的连接情况并缺少接触计算 的精确性 ]。为了 (a)位 蕾 蒽图 (b) 寸 蒽圈(单位：ram) 更好地模拟工程实际，提高计算 的精确性，本文采 图 1 安全销位置及尺寸示意 图 用整体有限元建模的思路，构建了金具之间正确 Fig．1 Positionanddimensionfigureofsafety pin 的接触关系 ，并施加合理的边界条件和荷载 ，建立