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在役钢筋混凝土电杆剩余承载能力试验研究
  • 资料大小:350KB
  • 资料类型:.PDF
  • 资料等级:
  • 发布时间:2022-03-23
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资料介绍

钢筋 昆凝土 电杆 由于长时间暴露在大气环境中 ,经常受到外界 自然环境 和内应力的作用 ,会出现杆体裂缝 、钢筋锈蚀 等老化 现 象 。这些 老化病害会大大降低 电杆结构 的力学性能 ,进而影响电力系统安全稳定运行。通过 3根在役近 50年 的钢筋混凝 土电杆试验 ,揭示 了在役钢筋混凝土 电杆的受力机理 、破坏形态 、剩余承载能力等 ,为准确掌握钢筋混凝 土电杆的力学性能 ,保证电力系统安全 稳定运 行具 有重大现实意义。 关键词 : 钢筋混凝土;承载能力 ;力学性能 中图分类号 : TU528.7 文献标志码 : A 文章编号: 1002—3550(2010)04—0048—03 Studyonresidualcarryingcapacityofexistingreinforcedconcretepoles L1U Si-yuan ,XIA Kai—quart ,CHEN Zong-ping ,SU Yi—sheng (1.ChinaElectricPowerResearchInstitute,Beijing100055,China;2.GuangxiUniversity,Nanning530004,China) Abstract: Reinforcedconcretepoleswereexposedatmosphere,affectedbyentironmentandinnerstress,wouldbeengenderedagingphenome— nathatcracksandreinforcingsteelbarrusting.Theagingdiseasedebasedmechanicalperformanceofreinforcedconcretepoles,thusinfluencedthe safeandsteadyfunctionofelectricpowersystem.Thearticlemadeuseofthreereinforcedconcretepoles’Stest,openedoutmechan icalmecha- nism ,breakageshape,residualcarryingcapacityetc.Predominatingmechanicalperformanceofreinforcedconcretepolespossessgreatlyrealistic senseforthesafeandsteadyfunctionofelectricpowersystem. Keywords: reinforcedconcrete;carryingcapacity;mechanicalperformance 0 引言 从 1924年我 国生产出第 1条方 型实心水泥 电杆至今 ,我 国的水 泥电杆也有近 80年的历史 。近 8O年来 ,我 国水泥 电杆 的发展 一直长盛不衰 ,特别是前 40年 ,经历 了一个快速发展 的 时期。 目前 ,混凝土电杆的应用还是 比较普及 ,因为它具有较大的 优越性和较好的经济效益。混凝土电杆普遍应用于 0.4~220kV 电压等级 的送 电线路和变电站室外 架构 中,由于长期暴露在露 天环境里 ,受 到风吹雨 打和环境水 (雨水 、泉水 、地下 水 、海水 等)的侵蚀及各种外力和内应力的作用,多会出现杆体的横向、 纵向与网状裂缝及 内部 的钢筋锈蚀 ,电杆表面光滑 的浆面层脱 落 ,露出砂浆及石子 ,有时杆体还会 “出汗 、冒碱 ”Ⅲ。以上的老化 病 害现象都将会大大缩短电杆的使 用寿命 ,降低 电杆结构 的力 学性能 ,从而影响到电力 系统 的安全运行 。因此 ,研究 在役钢筋 混凝土电杆的剩余承载能力对于准确掌握钢筋混凝土电杆的 力学性能,保证电力系统安全稳定运行具有重大现实意义。 1 试 验 概 况 通过 3根使用了近 50年的电杆弯 曲试验 (截面尺寸为外直 径 400mm、内直径 300mm、壁厚 50inin的空心截面),揭示了 该类钢筋混凝土电杆的受力机理、破坏形态、剩余承载能力等。 试件杆长 4.2ITI,采取 4分点分 配梁加载 ,分配梁采用强度 和 刚度足够的钢梁。由于混凝 土电杆 为圆形截面 ,在分配粱的 收稿 日期 :2009—12-29 · 48 · 两端采用半 圆环形支座 ,半 圆环 由特 制的钢板焊接 而成 ,在混 凝 土电杆的两个端头采用特制的滚动支座 ,以保证在试验过程 中 ,端头可 自由转动 。 试 验采用荷载控 制的加载制度 ,分级加 载 ,在混 凝土开裂 以前 ,以 9.8kN(1t)作为加载 步长 ,为了保证试 件的充分变形 , 每一加载步长 的恒载时间保持在 5~10min,当荷载接近混凝土电 杆 的开裂荷载时(试 验前估算值 ),加载步长变为 4.9gN(0.5t), 此后按 4.9kN 的步长加载 ,直至试件破坏 。 为 了保证能准确测量试验 中荷载 、变形 、内力分布 、裂缝开 展等重要数据。在试验过程中布置了相应的传感仪器,在液压 千斤顶下放置了荷载传感器,在试件的跨中及左右两个端头布 置 了 3个 电子位移计 ,为了测试混凝土 的内力情况 ,在跨 中和 分配梁右支座下方沿混凝土电杆环向黏贴了应 变片 ,跨 中混凝 土应变片编号 :从上到下 为 1-5,右分配粱支座处混凝 土应变编 号 :从上到下为 6-9。位移计 编号 :跨 中为 1,左端头为 0,右端头 为 2,具体见图 1。 2 主要试验结果及分析 2.1 第一根 试件 试验过 程描述 :预 载 2次后 ,正式 开始试验 。当荷载加到 58.8kN(对应 的跨 中截 面弯矩为 29.4kN·m)时 ,在跨 中下表面 出现几条环 向裂缝 (首 次开裂 ),裂缝 宽度 为 0.05inln,长度约 20mm;荷载继续增大 ,当荷载增加到 78.4kN(对应的跨 中截面

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