煤矿采空区猫头型输电铁塔不均匀沉降分析

高旭; 张军强; 陈柯汝; 孙京杰; 李晋; 何琛; 孙清

doi:10.26963/j.psce.2025.12005

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煤矿采空区猫头型输电铁塔不均匀沉降分析

更新时间：2026-02-06

- 煤矿采空区猫头型输电铁塔不均匀沉降分析
- Vol. 41, Issue 12, Pages: 37-44(2025)
- 作者机构：
  
  1. 国网陕西省电力有限公司
  2. 国网陕西省电力有限公司经济技术研究院
  3. 西安交通大学
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.26963/j.psce.2025.12005
  CLC： TD325.3;TM75
- Published：2025
- 稿件说明：
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高旭, 张军强, 陈柯汝, et al. 煤矿采空区猫头型输电铁塔不均匀沉降分析[J]. 2025, 41(12): 37-44.
DOI：

高旭, 张军强, 陈柯汝, et al. 煤矿采空区猫头型输电铁塔不均匀沉降分析[J]. 2025, 41(12): 37-44. DOI： 10.26963/j.psce.2025.12005.

摘要

煤矿采空区引发的地表不均匀沉降易导致输电铁塔发生倒塌破坏。为揭示沉降作用下输电塔-线体系的倒塌机理与失稳模式，以某330 kV猫头型输电铁塔为研究对象，采用ANSYS建立考虑几何非线性与渐进失效的三塔四线耦合数值模型，并选取中间铁塔进行分析。结果表明，结构对单支座与三支座沉降极为敏感，当沉降量约0.07～0.08 m时，塔腿斜材发生局部屈曲并引发整体失稳；而在双支座沉降工况下，体系可承受更大的沉降变形，垂直线路方向与顺线路方向的极限沉降量分别约为0.27 m和0.52 m。输电塔-线体系在沉降作用下经历“线性响应-非线性屈曲-残余承载变”3个阶段，其中塔腿斜材的屈曲失稳会引起结构内力路径重分布，并加速全塔倒塌。研究结果识别了不同工况下的沉降预警阈值与失效模式，可为采空区输电铁塔的状态监测与风险评估提供参考。

Abstract

关键词

Keywords

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