بررسی رفتار دکلهای بتنی توزیع انتقال برق تحت بار یخ و باد در شرایط بهره برداری

برج های انتقال نیرو بدلیل قرارگیرری درشرایط شدید جوی وتنوع در شرایط اقلیمی متفاوت در طول خط انتقال، تغییرات زیادی را در ضوابط طراحی تجربه می کنند. برجهای دکل بتنی بدلیل ساختار سازه ای مختلط خود دارای مقادیر وداده های نامعین بیشتری نسبت به دکل های مشبک فولادی میباشند متغییر های بارگذاری ومقادیر مقاومت اعضای بتنی و فولادی وتعیین سطوح خرابی المانها مستلزم بررسی وتحلیل واقع بینانه تر میباشد. در این مقاله رفتار دکل های بتنی توزیع انتقال برق تحت بار یخ و باد در شرایط بهره برداری بررسی شده است. تاثیر پارامترهای ضخامت سالیانه یخ، بیشترین ضخامت ماهیانه یخ، بیشترین سرعت سالیانه باد و بیشترین سرعت ماهیانه باد بر دکل های بتنی انتقال نیرو در این تحقیق بررسی شده است. برای بررسی مقاومت سازه بتنی هم پارامتر های تنش تسلیم میل گردها و مدول الاستیسیته بتن از نظر آماری مورد بررسی قرار گرفته است. از روش شبیه سازی مونت کارلو و مدلسازی المان محدود در نرم افزار آباکوس استفاده شد. نتایج نشان می دهد که در نظر گرفتن احتمال پارگی کابل، برای بارگذاری یخ، احتمال خرابی و حد بالای آن را زیاد و برای شرایط باد شدید، کم تر میکند. در شرایط باد و یخ همزمان نیز، وقتی یخ قوی با باد ضعیف ترکیب شود، حد بالای احتمال خرابی را بالا میبرد، و در باقی شرایط آن را کم میکند .بالاترین حد خرابی در سیستم با در نظر گرفتن محتمل بودن پارگی کابل ۴ ,۳۶ درصد به دست آمده است. سازه دکل در برابر بار ثقلی برف مقاومت بسیار خوبی از خود نشان میدهد اما در شرایطی که بار برف به صورت نامتوازن روی کابلها در دهانه های مختلف موجود باشداحتمال خرابی۱۰ درصد در سیستم افزایش می یابد. تجمع یخ روی کابلهای یک طرف در هر دو دهانه مجاور شرایط حاد ایجاد نمیکند و سازه مقاومت بسیار خوبی از خود نشان میدهد. بیشترین احتمال خرابی سیستم در شرایط بارگذاری باد شدید و یخ ضریب کشش ضعیف می باشد. در بارگذاری همزمان باد و یخ، دومین شرایط سخت مربوط به ضریب کشش با احتمال وقوع کم و باد و یخ با احتمال وقوع بالا مقدار ضعیف میباشد. اثر این ترکیب بار از اثر یخ شدید به همراه باد ضعیف بیشتر است و این در حالی است که ترکیب بار مذکور در آیین نامه طراحی و ساخت دکل های فشار قوی برق وزارت نیرو جمهوری اسلامی ایران، در نظر گرفته نمیشود. احتمال خرابی مناسب برای سازه دکل با طول عمر ۵۰ سال، بین ۲ تا ۴ درصد است. اگرچه احتمال خرابی مسیر اول در این حدود قرار میگیرد، اما حدود بالا و پایین سیستم مقادیر بیشتری را نشان میدهند.

Keywords:

قابلیت اعتماد , دکل بتنی , دکل انتقال نیرو , مونت کارلو , بار باد و یخ.