针 对 活 性 粉 末 混凝 土 (以 下 简称 RPC)的 力 学 性 能 特 点 ，通 过 理 论 推 导 分析 ，提 出 了预 应 力 RPC 电杆 的 承栽力计算方法 ，给 出了相应参数的建议取值 范围。对 500kv 预应力 RPC电杆进 行 了设计 ，利用有限元软件 ANSYS 建立 了有限元模 型 ，对不 同工况下预应力等径 RPC双杆的受力性能及 变形性 能进行 了有 限元分析 ，分析结果验证 了 该 设 计 方 法 的 有 效 性 关 键 词 ：电杆 ；活 性 粉 末 混 凝 土 ；预 应 力 ；设计 方 法 Abstract：Accordingtomechanicalpropertiesofreactivepowderconcrete (hereinafterreferredtoasRPC)andthe theory analysis，an unified formula for calculating ultimate bearing strength ofequal-diameterprestressed RPC pole is deduced，and the suggestion rangesofrelevantparameters areproposed．I1le500kV prestressed RPC polesare designed， and finite element models ofthe poles are established by ANSYS software．The finite element analysis on stress and deflection ofprestressed RPC double polesin diferentWOrk conditionsare carried out．The finite elementanalysisresults show thatthedesign methodisefectivefortheprestessed RPC poles． Keywords：Poles；ReactivePowderConcrete；Prestress；Design Methods 中 图分 类号 ：TU525 文 献 标 识 码 ：A 文章 编 号 ：1000—4637(2013)06—25-04 O 前 言钢 筋 混 凝 土 电杆 因其 耗 钢 量 少 、成 本 低 、施 工 简单 、运行维护工作量少等优点 ，在输电线路中得 到 了广泛 应 用 。但 是 ，普通 钢 筋 混凝 土 电杆 的抗 弯 强 度 低 ．并 且 在 寒 冷 、盐类 及 电化 学 侵 蚀 等 环 境 条 件 作 用下 ，经过 数 十年 运行 均 会 出 现不 同程 度 的开 裂 、掉 砂 、蜂 窝麻 面等 破损 现 象 ，使 其使 用 寿 命 大大 降低 。限制了其在高电压等级输 电线路 中的应用 。 提高钢筋混凝土 电杆强度有两种途径 ：①提高混凝 土强度 ；②采用高强度钢筋和增加钢筋的数量【l。而 受 普 通钢 筋混 凝 土 电杆 几 何尺 寸 及 构造 的 限制 ，电 杆 强度 的增加 有 限 。 使 用 活 性 粉 末 混 凝 土 (Reactive Powder Concrete．以下简称 RPC)替代普通混凝土制作预应 力 电杆 可 以克 服钢 筋混 凝 土 电杆 的不 足 。由于 RPC 具有 极 高 的抗 压 强度 和 韧性 ，用其 制 作 预应 力 RPC 电杆 ，可 以较 大 程 度 地 提 高其 强 度 ，同时 又 可 以大 幅度 减 小截 面 尺 寸和 结构 自重 ；RPC材 料优 异 的耐 久性 可 以很 大 程度 上 提 高其 使 用 寿命 ，并 能够 长 期 免维护运行 ，降低养护费用成本。但是 ，RPC作为一 种新型超高性能混凝土材料 ，当前还没有针对性的 结 构构 件设 计 规 范 ，若简 单 套 用普 通 混 凝 土结 构 设 基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 (50878040)。 计 方法 对 RPC结 构进 行 设计 ，很 可能 造成 设计 偏 于 保守 。不 能充分 发 挥 RPC材 料 的力学性 能 。因此 ，有 必要针对 RPC材料的力学性能 ．研究 RPC电杆的 实 用设 计方 法 。 RPC是 一 种 新 型 超 高 强 度 超 高 性 能 的高 致 密 水 泥基 复合 材料 嘲。与常 规混凝 土 相 比 ，RPC具 有超 高强 度 、高 韧 性 、高 耐 久 性 及 良好 的体 积稳 定 性 等 特 点 ，掺 入 了钢 纤 维 的 RPC抗 压 强 度 可 达 170～ 800MPa． 抗 折 强 度 达 30～60MPa， 断 裂 能 达 到 20000～40000J／m ．其 抗压 强 度 和抗 折强 度 比普通 混 凝 土 高一 个 数量 级 ．断裂 能 比普 通 混凝 土 高 两个 数 量 级【3]。RPC优越 的力 学性 能 和耐久 性能 ，使其 在输 电线路工程中具有非常广阔的应用前景 ，尤其适宜 于作 为 高耐 久性 预应 力钢 筋混凝 土 电杆 的材料 。本 文 以 DIJT5154-2002 《架 空 送 电线 路 杆 塔 结构 设 计 技 术 规 定 》为 基 础 ，参 照 CECS38：2004(纤 维 混 凝 土 结构 技术 规 程》，并 根据 本课题 组 对 RPC材料 力 学性 能试 验研 究 的结 果 ，考 虑部分 利 用 RPC材料 的 抗拉 强度 ．提 出了预 应力 等 径 RPC电杆 承载 力实 用 计算 方 法 ．并 建 立 RPC电杆 有 限元模 型进 行 有 限元 分 析 ．验 证设 计方 法 的有效 性 。 1 预 应 力 RPC 电杆 承载 力计 算方 法 试 验研 究 表 明[4 ，等径 环 形 截 面钢 筋混 凝 土 电

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