输电杆塔开挖类基础基于极限状态设计的作用组合选择研究

发布时间：2020-02-19 19:28

【摘要】：合理选用由杆塔结构传递而来的作用效应是地基基础设计的重要前提,为了确定输电杆塔开挖类基础基于极限状态设计的作用组合值,分析了输电杆塔对基础的作用特点,并针对上部杆塔对基础作用的3种主要工况,利用静载荷试验结果研究了开挖类基础与地基结构体系的承载特性、破坏特征及其易超越的主要极限状态,并给出了地基基础体系设计时所采用的作用组合,研究表明,上拔和倾覆工况下常规条件开挖类基础承载过大时表现为脆性破坏,按承载能力极限状态设计,采用由可变荷载控制的基本组合;下压工况下开挖类基础的荷载与位移关系曲线一般为非陡降型,按正常使用极限状态设计,主要采用标准组合和准永久组合。
【图文】：

2186岩土力学2014年(a)上拔主要装置(b)下压及水平主要装置图1载荷试验装置Fig.1Equipmentofloadingtest表1为沙漠风积沙、黏土和碎石土地基条件下静载荷试验开挖类基础的抗拔极限承载力和极限位移值，其中，极限承载力和位移试验值取杆塔基础进入破坏状态的前一级荷载及其对应的位移。表1上拔作用时基础极限承载力和位移试验值Table1Testvaluesofultimatebearingstrengthsanddisplacementsunderupliftconditions地基极限承载力值/kN极限状态位移/mm条件加载竖向X向Y向竖向X向Y向试验编号DU12002.44MA110501481485.3814.6012.60MA2UH10501481486.6014.8015.80MA357481806.4617.6016.70MB415002972125.5514.6012.50MC5沙漠风积沙UH17503502625.0310.609.56MD6DU90015.10NE7黏土UH90010510.6013.60NE884012010.2016.30SF9碎石土UH10501309.509.60SG10注：①DU指基顶单向上拔荷载作用；UH指基顶竖向上拔与X、Y向水平荷载联合作用或竖向上拔与X向水平荷载联合作用。②试验编号中第1个字母代表地基（即：M指风积沙地基，N指黏土地基，S指碎石土地基）；第2个代表基础尺寸（即：风积沙、黏土和碎石土地基试验基础分别有4种、1种和2种基础尺寸，编码依次为A至G）；第3个数字为试验序号。表1中风积沙地基基础极限上拔位移最小，而黏土地基最大，该规律与不同类型土体的临界剪切应变值的排序一致，主要由于上拔作用时基础承载极限状态与地基剪切作用特征密切相关，导致极限状态上拔位移主要受地基性质影响。图2为表1所列的沙漠风积沙、黏土和碎石土地基开挖类基础上拔载荷试验中竖向上拔及水平向荷载与位移关系图，其中MB4试验中因加载导致基础彻底破坏，其所能承受的基顶荷载较小，，且基础上拔破坏后?

基条件下位移小于10mm，而影响上部铁塔结构正常使用功能发挥的竖向和水平向基础位移限值一般大于30mm，也就是说常规条件上拔工况下开挖类基础在达到正常使用极限状态下已经超越了承载能力极限状态。3.3下压工况杆塔开挖类基础下压设计工况基础作用力设计取值中，水平荷载与竖向下压荷载的比值有较大和较小2种情形，前者基础作用力受塔身及导线的风载、覆冰、导地线张力等可变作用影响较大，如转角塔压腿端基础等，后者是杆塔、导线自重等永久作用对基础作用力的影响较大，如直线塔基储部分特高压钢管塔基础等。图5为某铁塔因基础下压位移和水平偏移较大导致铁塔主材变形而影响正常使用，据现场测量水平向偏移和竖向沉降超过了50和30mm，此时，地基与开挖类基础仍具有足够的承载能力确保铁塔不坍塌，未达到由杆塔与基础所构成的结构体系承载能力极限状态。图5因基础下压滑移铁塔塔材变形Fig.5Anglesteeldeformationoftowerbecauseoffoundationslidingunderdownforcecondition图6为下压工况静载荷试验中开挖类基础荷载与位移关系图，其中，地基条件包括：沙漠风积沙、回填黏土和融化期多年冻土。表2为图6所对应的杆塔基础载荷试验中最大稳定加载时的荷载值和位3025201510500200400600800移位/m荷载/kN基础Y向水平荷载X向水平荷载回填基坑开挖边界地表裂缝塔材变形

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 薛小平;;煤矿采空区输电线路杆塔基础的设计[J];科教文汇(下半月);2007年03期

2 鲁先龙;乾增珍;;输电线路基础工程中的环境岩土问题及设计对策[J];武汉大学学报(工学版);2009年S1期

3 黄剑;;浅析不同地质条件下的杆塔基础施工技术[J];经营管理者;2010年10期

4 何广源;;输电线路杆塔基础施工的主要分类和特点以及技术措施[J];价值工程;2010年25期

5 崔小君;贾宁;;某1000kV特高压输电线路黄土性状分析[J];山西建筑;2010年33期

6 张风虎;;高压输电线路工程杆塔基础形式及质量控制[J];山西建筑;2011年07期

7 苏荣臻;贺雷;;天津地区微型桩杆塔基础真型试验[J];山西建筑;2011年26期

8 牛宗安;;须根桩新型杆塔基础[J];电力建设;1991年03期

9 王志学;;杆塔基础上拔稳定设计的研究[J];电力建设;1992年04期

10 黄国辉;;高压输电线路杆塔各种基础比选[J];中国高新技术企业;2007年06期

相关会议论文 前3条

1 李晋;万一农;;青藏线冻土地区输电线路杆塔基础设计特点[A];青藏铁路运营管理及相关技术研讨会论文集[C];2005年

2 赵楠;董克礼;祝丰年;;用小沉井基础处理送电线路软弱地基实例分析[A];中国土木工程学会土力学及基础工程学会地基处理学术委员会第四届地基处理学术讨论会论文集[C];1995年

3 马智杰;葛中华;刘志珍;;灌注小桩在输电线路杆塔基础中的应用和群桩效应研究[A];全国岩土与工程学术大会论文集（下册）[C];2003年

相关博士学位论文 前1条

1 吕凡任;倾斜荷载作用下斜桩基础工作性状研究[D];浙江大学;2004年

相关硕士学位论文 前4条

1 王立悦;高寒地区高压输电杆塔热桩基础研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

2 沈远;某输电线路工程桩基设计、施工与检测[D];中南大学;2003年

3 龚健;软土地基中杆塔微型桩基础的性状研究[D];浙江大学;2004年

4 彭立才;插入式基础抗拔试验研究[D];河海大学;2004年

本文编号：2581096