midas Gen变电版变电行业整体解决方案

MIDASIT于2000年9月1日成立，2002年正式进入中国市场，成立北京迈达斯技术有限公司，并在北京、上海、广州、成都、沈阳、武汉、西安、昆明、南京设有分公司。全球600多名专业人士，通过8个海外法人（美国/日本/中国/印度/英国/俄罗斯/新加坡/迪拜)和连接35个代理商的网络，向110多个国家输出迈达斯的软件。创立至今，我们始终站在技术的最尖端，以提高世界幸福总量为使命，不断刷新了神话般的成果。

MIDAS系列软件是完全自主研发的国内最早的尖端结构分析及优化设计软件。建筑/桥梁/岩土/机械/工业领域10余款软件已经在全世界的技术工程中广泛使用。目前在中国国内拥有3000多家用户，10000多个授权数量，成功应用于2008年奥运场馆、2010年世博场馆、北盘江大桥、苏通大桥、矮寨大桥、上海外滩地下通道、上海中心大厦、北京地铁等著名工程，以及数万个国内外各项工程的分析和设计之中，在各领域已经成为了主流软件。为了向广大工程师提供更专业更全面的服务，近几年我们陆续成立了施工事业部、工业事业部、岩土事业部、高校事业部、及技术中心。

迈达斯人将始终秉承“用技术创造幸福”的开发理念，不断创新、进取，以此来实现为工程师带来幸福、为行业做出贡献，将我们的成就与社会分享。未来，我们将利用核心的CAE解决方案开发技术，向造船、航空、电子、医疗等新一代尖端学科及产业领域进军。

全球第一 海外法人 海外代理 使用国家No.1 8 35 110中国桥梁/岩土结构分析领域市场占有率第一（midasCivil，midasGTSNX）中国建筑结构中高端分析与设计领域市场占有率第一（midasGen,midasBuilding）

midasGen结构领域通用分析及优化设计系统

midasGen具有人性化的操作界面，并且采用了卓越的计算机显示技术，是结构领域通过的分析及优化设计系统。以用户为中心的便捷的输入功能，在大型模型的建模、分析及设计过程为您提供卓越的便利性和生产性。内置了多样的分析功能和国内外规范，为您提供结构分析和设计最好的解决方案。

midas Gen变电版是变电行业构件专用设计软件，能够实现参数化建模，对变电行业A字柱构架、角钢格构式构架、打拉线构架等快速建模；加入变电行业规程快速实现导线挂点荷载施加和荷载自动组合；采用专业构架绘图软件出施工图，是电力行业构架设计不可或缺的设计工具。

目录

midasGen变电版功能介绍与实例

程序数据接力二 变电构架项目三、 水池工井项目四、 光伏支架项目五、 节点分析项目六、 钢结构、混凝土厂房项目
midasGen变电版用户单位
midasGen变电版科研成果

midasGen变电版功能介绍与实例

一、程序数据接力

midasGen变电版可导入PKPM、SAP2000、STAAD、3D3S构架模型数据；

GDebHeQ· Gen 2014-[Untitled]-[模型窗]Pushover 设计 查询 工具
打 midasGen M文G □ 1 口 I 一个 水山
关闭项目（C） SAP2000(V6，V7)文件 活 钝化 全部 送激活 提 显示 新窗口 前一个 阶梯
项目信息 SAP2000(V8）文件激活 轴线/捕捉 显示 窗□ 窗口布置
日存 STAAD20 · 0保存当前阶段为 Lusas数据文件..
导入①
导出（E）
结构单元：183 节点：161
特性值材料：1二 工截面：8工11：273\*6工12:245\*6工 13:300\*6工14:350\*6工 15：325\*10工16：325-151\*6工17:377\*8-45\*418:151\*6-45\*4变截面组12[r-轴，线性：y轴线性：单元数2]111[r-轴线性：y轴，线性：单元数，3]123[x-轴线性：y轴，线性：单元数，2]
边界条件支承：34
质里荷载转化为质里：7
静力荷载静力荷载工况1[Gk：结构自重及其他荷载效应标准值]静力荷载工况2[WKX：大风条件下作用于构架和导线的风荷载]静力荷载工况3[W10kx：对应风速为10n/s作用于构架和导线风荷载]静力荷载工况4[D11k：大风气象条件下导线荷载标准值]静力荷载工况5[D12k：覆冰有风气象条件下导线荷载标准值]静力荷载工况6[D13k：最低温气象条件下导线荷载标准值]静力荷载工况7[D14：最高温气象条件下导线荷载标准值]静力荷载工况8[D21k：安装气象条件下紧线相的导线荷载标准值]

生成构架模型

例如：PKPM—Gen

图形渲染功能

某变电站综合楼

导入材料、截面、荷载信息

二、变电构件项目

一体化解决方案：建模+分析+出图

1.建模

1.1参数化：横梁 + A 字柱 (斜撑柱)

1.2多样化

便利性、专业性和多样性

建模功能特点：

(1)：快速建立多种类型构架（A型构架、格构式构架、联合构架）(2)：支持建立等截面和变截面避雷针

2.分析

根据中南电力设计院变电构架设计手册相关条款，采用手册中构架荷载工况和荷载组合，程序可进行风荷载自动施加、地震工况自动生成。

静力荷载工况1[Gk：结构自重及其他荷载效应标准值]静力荷载工况2[WkX：大风条件下作用于构架和导线的风荷载]静力荷载工况3[W10kX：对应风速为10m/s作用于构架和导线风荷载]静力荷载工况4[D11k：大风气象条件下导线荷载标准值]静力荷载工况5[D12k：覆冰有风气象条件下导线荷载标准值]静力荷载工况6[D13k：最低温气象条件下导线荷载标准值]静力荷载工况7[D14k：最高温气象条件下导线荷载标准值]静力荷载工况8[D21k：安装气象条件下紧线相的导线荷载标准值]静力荷载工况9[D22k：安装气象条件下非紧线相的导线荷载标准值]静力荷载工况10[D32k：单相导线上人检修的导线荷载标准值]静力荷载工况11[T50：冬季安装最低日计算平均气温的温度作用效应]静力荷载工况12[T-40：夏季安装最低日计算平均气温的温度作用效应]静力荷载工况13[T35：冬季安装最大风条件下运行的温度作用效应]静力荷载工况14[T-30：夏季安装最大风条件下运行的温度作用效应]静力荷载工况15[WkY：大风条件下作用于构架和导线的风荷载]静力荷载工况16[W10kY：对应风速为10m/s作用于构架和导线风荷载]荷合一般|钢结构设计混凝士设计|SBC设计荷载组高列表 荷载工况和系数0 说明 荷工况 系数Gk（ST） 1.0000D11(ST) 1.3000WKX(ST) 1.4000来复制 导入 自动生成（h） 电子寨格彤式 铜结构设计文件名称： C:\sers\Adninistrator\Bektap\模型\安电模板另存为（） 生成简甄组合文本文件 关闭）

生成设计反应谱 X 8设计反应谱： China (G850011-2010) √速度 加速度 速度 位移设计地票分组 2 3 重力加速度 图形选项地震设防烈度 9.806/sec\*2 x轴为对数刻度0.25 0.0 0.15 0 隐尼比 轴为对数刻度场地类别I I II IV地震多遇地震 设防地震芊遇地震设计特征周期（Tg）（sae）： 0.45阻尼比 0.05最大周期： 6 秒）规定水平力层剪力差 层地震作用0.511.011.512.012.513.013.514.014.515.015.516.01确认 取消 周期秒)说明 Cs2010：分组.3，烈度，7.15g），场地，II，多遇地震，Te.0.45s阻 确认取消 适用

构架工况自动生成<br>根据风压函数自动生成风荷载

地震反应谱数据自动生成<br>变电构架位移云图

荷载组合自动生成<br>变电构架弯矩结果

反力结果

应力云图

设计条件 ↓ 设计规施 CB50017-03 单位体系 :N, mm ←Y 单元号 :712 材料 Q235（号：1） （Fy=235.000,Es=206000） 面名称 竖向调部竖杆（号：5） （4：L90xB）. 构件长度 1722.88
2.截面内力 写 80.0000 1.0 轴力 F(= 2444.95 (LCB11,POS:l) 80.0000 上0 喝 My=0.00000,Mz=0.00000 端部写矩 P7 Mei=0.00000,Mzj=0.00000(for Lz) 力 Fyy=0.00000 (LCB:3,POS:I)） Fzz =0.00000(LC8:3,POS：1）
F, 设计参数 由长 Ly = 1722.88, Lz = 1722.88, Lb = 1722.88 计算长度系数 Ky = 1.00,Kz= 1.00 等效写矩系数 Beta_my 1.00
截面号： 15 □ 单位： = 打开MGB文件 从 到 从 到
GB-YBO5 - 相同 00 0 相同 t oo 0 d
O - 相同 t2 0 0 极限验算比 从0.8 到 1 搜索适合截面 打印全部特性值 21 截面名称 CHK 选择LCB COM SHR D 1 面积 = P95x4.5 OK 6 0.817 0.009 0.09500.0045 0.0013 P83x5s OK 66 0.803 0.008 0.08900.0055 0.0013 三 P76x6 OK 6 0.834 0.008 0.07600.0060 0.0013 P73x6 OK 6 0.879 0.009 0.07300.0060 0.0013 P102×4 OK 6 0.837 0.009 1020 0.0040 0.0012 P89x4.5 OK 0.684 0.009 L 088 0.0045 0.0012 P83x5 OK 6 0.876 0.009 0.08300.0050 0.0012 P76×5.5 OK 6 0.900 0.009 0.07600.0055 0.0012 555 = 52 244 aA SAeP
排序： 高度 宽度 面积 能改并关闭 儿 关闭 修改

钢构件验算信息<br>钢构件验算信息<br>杆件优化功能<br>钢材利用率统计

铜结构验算结果比率(Combined)M5-04−0.86 -MI

分析功能：

(1)：云图显示直观、方便；设计准确规范(2)：构件优化，节约材料

3.施工图绘制

3.1参数化：横梁

钢管主材梁-参数设置 国
基本设置底面图创面图挂板设置编图比例其他设置基本参数（mm） 单线图 上挂板详图编号： GL-1 分段： 1900+10\*2000+1900 对称布置 侧面图 中挂板译面高度： 2000 底宽： 1800 底面图 下挂板详图顶钢管直径： 140 壁厚： 法兰定位： 6500+8000 断面图 尺寸标注底管直径： 140 壁厚： 6 法兰定位： 6500+7000 左视图 法兰材料表面进： 有： 0 ： 100 管下： 材料表侧面图左端部料排侧面图角钢布置： 同向布孟 项管法兰设置 创面部料材 底管法兰详图 读取文件侧面图右端部斜排底面图角钢布置： 交叉布置 底管法兰设置 连接板设置 应用 确定 取消
底管法兰设置 X
刚性法兰 柔性法兰
法兰名称： GF-1
法兰参数（mm）钢管直径： 140 法兰盘厚度： 20 加劲板厚度： 10螺栓等级： 6.8 螺栓外侧厚度A： 30 加劲板高度： 120螺栓直径： 20 1 螺栓内侧厚度B： 30 加劲板顶宽： 20螺栓个数： 8 钢管伸入法兰深度： 10 加劲板侧高： 20确定 取消

单线图

横梁参数设置

底面图

侧面图<br>刚性法兰连接图、挂板图

法兰连接参数设置<br>节点大样 <br>法兰材料统计

3.2参数化：斜撑柱（人字柱）

斜撑柱参数设置 ？X
主钢管斜择管斜撑细部尺寸柱顶平面尺寸榴材细部尺寸绘图比例其他设置主钢管直径： 400 柱高分段： 14000+7000 尺寸标注主钢管壁厚： 8 法兰定位： 10010+10020 法兰材料表柱顶轴线距： 300 柱项连接钢管项距： 1500 材料表柱水平轴线距： 4000 根开按斜率控制： 1： 8 柱顶法兰设置 读取文件柱地面以下深： 1400 底端连接方式： 插入式 柱脚法兰设置 柱间法兰设置绘图 应用正视图 顶部正视图 柱顶平面图 法兰详图 斜撑底较详图 主管柱脚详图 确定侧视图 顶部侧视图 横材平面图 连接钢板详图 连接螺栓详图 斜摆柱脚详图 取消
斜撑柱参数设置 x
主钢管斜撑管斜撑细部尺寸柱顶平面尺寸横材细部尺寸绘图比例其他设置斜撑铰接处设置 螺栓设置 板厚设置 其它设置 尺寸标注内圆直径： 300 螺帽直径： 150 板厚： 20 A:450 法兰材料表外圆直径： 300 螺帽厚度： 30 板2厚： 12 B: 20 F: 30 J： 500 材料表内圆厚度： 48 螺栓长度： 300 板3厚： 16 C:180 G： 390K: 30 读取文件外圆厚度： 28 螺栓直径： 86 板4厚： 12 D:400 H： 200圆板孔径：89 板5厚： 7.12 E:50 1： 400绘图 应用正视图 项部正视图 柱顶平面图 法兰详图 斜擇底详图 主管柱脚详图 确定创视图 项部侧视图 横材平面图 连接钢板详图 连接螺栓详图 斜撑柱脚详图 取消

斜撑柱参数设置

斜撑柱细部参数设置 <br>顶部视图、平面图

正、侧视图<br>刚性法兰连接、横材平面图<br>法兰材料统计

绘图功能：

① 可绘制A型柱和格构式构架；
② 节点图、构架平面、立面、透视图显示；
③ 可绘制避雷针、爬梯、地线柱、单管柱。

3.3参数化：A字柱或斜撑柱

角钢格构式梁参数设置 8角钢格构式梁参数设置 X物##
基本设置正视图项面图底面图挂板设置绘图比例其他设置 绘图 基本设置正视图项面图底面图挂板设置绘图比例其他设置 绘图基本参数（mm） 单线图 上挂板详图 挂线板参数（mm） 断面参数（mm） 单线图 上挂板详图编：01 主材分段： 8000 分级： 5202300 连接设置斜材角钢交叉布置 梁对称布置 底面图 正图 上主材连接详图 中挂图 中挂线板： 上挂线板： 3,6,9 分段 中间挂板 单 中挂线板 上挂线板 参数设置 交叉边长： 交叉角钢厚度： 75万5 正图 底面图 上主材连接详图 中图顶面主材角钢宽度： 100 壁厚： 10 顶面图角钢布置同正视图 断面图 下主材连接详图 下挂线板： 3,6,9 单挂板 下挂线板 部栓个数： 2 断面图 下主村连接详图底面主材角钢宽度： 100 壁厚： 10 底面图角钢布置同正视图 节点详图 部螺栓直径： 16 节点详图与柱连接螺栓 个数： 4 直径：20 顶面图角钢截面同正视图 尺寸标注 材料表 交叉螺栓直径： 12 尺寸标注 材料表主材内缩距离： 80 底面图角钢截面同正视图 应用 确定取消 应用 确定 取消

横梁基本参数设置<br>横梁挂线板参数设置

NNNNNN

正视图<br>顶视图<br>挂板详图<br>材料表统计

三、水池工井项目

一体化解决方案：建模 ^ + 分析+配筋面积

1.建模 CAD线段进行扩展

2.分析

工井一般位于地下，边界涉及到跟土体的接触，因此需要采用土弹簧来定义，计算土体对工井刚度的影响。

\mathbb { K } = 地基反力×有效面积<br>面弹簧支撑

基床系数定义

井壁和土体的边界

基底和土体的边界

单元类型
板单元 7选择节点单元方向局部坐标系
投影： 是 否
荷载
荷载变化方向：整体坐标系（-Z）
参考高度H）：15 n
均布压力荷载（Po）：0 kH/m2
流体容重（g）：140 kW/m\*3

荷载模型

土压力的参数设置<br>工井在土压力下的位移云图

工井在土压力下的内力云图

工井在土压力下的应力云图

3.配筋

在Gen可直接进行板的配筋设计，在前处理中需将板进行子区域定义，分析后可在设计中直接对板进行设计和验算，以底板配筋为例来说明板的配筋。

<<BOTTOM>>

Infornation of Paraneters.
Elem No. ：1358
LCBNo. 2
Materials: fcu= 3.0000kN/cn2.， fc = 1.4300k/n2. Fyk= 40.0000kN/c2. Fy= 40.0000kN/cn2.
Thieknng ： 35.0002.500. dT = 2.5000cn. Infornation of Design.
Alpha1= 1.0000
b = 0.1000cn. (by Code Unit Length). d =32.5000cm. Infornation of Monents and Result.
Rein.Bar： d16@300/d12@100
As_req= 0.6760cn2/cn. （ 67.5975 cn2/m.） As_use= 0.1801cn2/cn. （ 18.0133cn2/m.) =587.8295kN-cn./cn. I= -1.6798kN./cm.
UserAs/Cals= 0.266 < 1.0 ---> Not Acceptable！！！

<<TOP>>

Infornation of Paraneters.
ElenNo. ：1358
LCBNo. ： 1
Naterials: fcu= 3.0000/cn2.， fc = 1.4300kN/cn2.Fy= 40.0000kN/cn2. Fy= 40.0000kN/cn2.
Thickness ： 35.0000cn.
Covering ： dB = 2.5000cn.dT = 2.5000 cn.

.Infornation of Design. Alpha1 \mathbf { \tau } = \mathbf { \tau } （2号 1.0000 b = 0.1000cn. (by Code Unit Length). d \mathbf { \tau } = \mathbf { \tau } 32.5000cn.

Infornation of Moments and Result.
Rein.Bar: d160300/d12@100
As_req= 0.0581c2/cn （ 5.8094cn2/n.) As_use = 0.1801c2/c U 18.0133cn2/n.) =414.6516 kN-cn./cn. N= -1.1809kN./cm.
UserAs/CalAs \mathbf { \tau } = \mathbf { \tau } （20 3.101 > 1. 0 ->0.K！

板配筋设置

某个单元的配筋过程

在Gen中板的配筋是根据板顶和板底两部分进行配筋的，在软件进行板的截面简化时考虑板的截面等效，因此板顶和板底的内力一致，因此配筋也一致。

四、光伏支架项目

一体化解决方案：建模+分析+截面验算

1.建模+分析三维扩展

2.分析+截面验算

反力包络结果

位移包络云图

3.设计参数

自由长度 Ly = 0.40000, Lz=0.40000 Lb=0.40000
计算长度系数 Ky=1.00,Kz=1.00
等效弯矩系数 Beta_my =0.85,Beta_mz=0.85

4.强度验算结果

内力包络云图

长细比 KL/r 18.5<180.0 (LCB:2) O.K
轴向应力验算 N/Nrt=712.8/82404.0=0.009<1.000 OK
弯曲应力验算 My/Mry =563.51/1218.07-0.463<1.000 OK Mz/Mrz 0.00/1218.07=0.000<1.000 O.K
整体稳定验算
组合应力验算 Rmax1 = N/(fAn) +My/(fGammay\*Wny)+Mz/(f\*Gammaz\*Wnz) Rmax=Rmax1 =0.411<1.000 ..O.K
剪切强度验算 VyNry =0.059≤1.000 O.K Vz/Vrz =0.000≤1.000 O.K

截面验算

修改钢材的材料特性和靓面 X截面号： 6 □ 单位： m打开MGB文件 从 到 从 到GB-YB05 □ 相 00 □0 00□ - 相网B2 0 ⑩ □相网 t£2 0 0极限验算比：从0.1 到 1 搜索适合触面打印全部特性值截面名称 CHK 选择 LCB COM SHR H B 面积 AB80×40×2.5 OK 2222 0.104 0.001 0.0800 0.0400 0.0006 =B60×30x4.0 OK 0.142 0.001 0.06000.0300 0.0006B50x40x4.0 0.105 0.001 0.05000.0400 0.0006B80x40x2 OK 0.127 0.001 0.08000.0400 0.0005B70x50x2 OK 2 0.113 0.001 0.07000.0500 0.0005B60x2 OK 2 0.109 0.001 0.06000.0600 0.0005B60x40×2.5 OK 2 0.132 0.001 0.06000.0400 0.0005B60x40×3.0 OK 22 0.113 0.001 0.06000.0400 0.0005B60x30x3.0 0.173 0.001 0.0600 0.0300 0.0005
排序：高度 宽度 面积 修改并关闭 关闭 修改

钢材截面优化<br>U型截面验算

五、节点分析项目

一体化解决方案：建模+分析+验算

1.建模 采用CAD底图进行扩展为实体模型

柱顶平面图<br>仿真几何模型

2.分析+验算可查看节点板细部的应力结果，进行材料强度对比

节点板采用FEA实体分析，可得到范-米塞斯应力结果，最大应力为181.294MPa,表示节点板在外荷载作用下仍处于弹性状态。

六、钢结构、混凝土厂房项目

一体化解决方案：建模+分析+混凝土配筋/钢结构验算

1．建模 采用建模助手

节点处位移云图

Gen模型

吊车路径及荷载设置

层位移结果

用于梁的设计
主筋 :d12,d14,d16,d18,d20 钢筋.
箍筋 d10 □ 肢数：2
腹筋 d12 √
dT : 0.025 m dB ： 0.025考虑主筋最大间距搭接钢筋： { \circ } 不连接 50%100%
用于柱的设计
主筋 d20，d22，d25,d28，d32 钢筋..
环筋/螺旋筋 a10 □ 肢数： Y: 2do ：0.025 m z: 2

计算书统计信息

混凝土配筋设置

反力结果

位移云图

4.强度验算结果

长细比 KL/r =68.3<120.0 (LCB:170) O.K
轴向应力验算

N/Nro 150.08/3036.96=0.049<1.000 O.K

厂房内力结果

弯曲应力验算

My/Mry = 121.572/824.100 = 0.148 ≤ 1.000 QK Mz/Mrz =16.116/123.205=0.131≤1.000 OK

整体稳定验算 （压缩+弯曲）

Rmax1 = N/(PAn) + My/(PGammay\*Wny) + Mz/(PGammaz\*Wnz) Rmax2=N/(PPhi_yA)+Beta_my\*My/[Gammay\*W1y\*(1-0.8\*N/N_Ey)]+Eta\*Beta_t\*Mz/(PPhi_bz\*W1z) Rmax3=Ni(PPhi_z\*A)+Eta\*Beta_ty\*My(PPhi_byW1y)+Beta_mz\*Mz/[PGammaz\*W1z(1-08\*N/N_Ez)]

Rmax=MAX[ Rmax1,Rmax2, Rmax3]=0.295<1.000 OK

剪切强度验算

VyNry 0.015<1.000 OK Vz/Vrz 0.072<1.000 OK

钢结构验算

midasGen变电版用户单位

MIDAS Key Clients of Global TOP 100 Engineering Group

midasGen海外版中国用户

midasGen变电版用户单位

河南省电力勘测设计院
新疆电力设计院
安徽省电力设计院
青海电力设计院
陕西省电力设计院
河北能源工程设计公司
石家庄电业设计研究院
北京东冉电力公司山西
甘肃省电力设计院
东北电力设计院
宁波电力设计院
浙江省电力设计院
云南省电力设计院
四川省电力设计院
西南电力设计院
天津电力设计院
湖北省电力勘测设计院
福建省电力勘测设计院
潍坊方圆电力设计院
江西省电力设计院
华北电力设计院
华东勘测设计研究院
上海勘测设计院
浙江浙电经济技术研究院
上海电力设计院有限公司
中机国能电力工程有限公司
台州宏远电力设计院有限公司
舟山启明电力设计有限公司
湖州电力设计院有限公司
丽水市正阳电力设计院有限公司
温州电力设计有限公司
嘉兴市恒创电力设计有限公司
绍兴大明电力设计院有限公司
江苏省电力设计院
江苏省电力经济技术研究院
金华电力设计院有限公司
吉林省电力勘测设计院
黑龙江省电力勘察设计研究院
福建和盛工程管理有限公司
苏州电力设计研究院有限公司
杭州市电力设计有限公司
深圳供电规划设计院有限公司
湖南送变电勘察设计咨询有限公司
中南电力设计院有限公司
山西省电力勘测设计院有限公司
内蒙古电力勘测设计院有限责任公司
河北省电力勘测设计研究院
中国华电工程集团有限公司
国网冀北电力有限公司经济技术研究院
乌兰察布电力勘测设计院有限公司
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midasGen变电版科研成果

应用MIDAS/GEN软件进行变电构架设计

■黄文李勇泉

■1.长江水利委员会长江勘测规划设计研究院湖北武汉430010;2.河南工业大学土木建筑学院河南郑州450001

摘要：变电站门形构架的受力及稳定性分析是门形构架设计的主要内容通过合理地选取荷载组合的种类，可以使门构计算的过程大大简化。关键词:门形构架受力分析荷载组合

1变电站构架概述

变电站门型构架是变电站中主要的金属结构，可分为进出线门构、中间门构及母线门构母线门构可以与其他几种门构组合形成联合门构。进出线门构用于导地线进出变电站荷载大；中间构架、母线门构用于导地线及母线在变电站内的转接荷载小于进出线门构；进出线门构与母线门构的联合门构荷载最大结构也最为复杂（图1）

X

3荷载组合

图2厂房顶门构结构布置图<br>图1联合门构示意图

门构主要有正常运行工况、安装工况和事故工况。主要的荷载种类有门构的自重、不同气象条件下的导线荷载、门构风荷载、温度荷载及地震荷载若再考虑不同的挂线方式及事故工况下的不同断线方式，不同工况下的荷载组合有近百种之多都输入程序进行计算工作量巨大也没有必要。通过对工程实际情况的定性分析，可知对门构主要结构有控制作用的工况有：

（1）在正常运行时的0度大风工况对门构中间A形柱负荷最大，荷载有：导线0度最大风时三向荷载＋门构0度最大风时风荷载＋自重

（2）在正常运行时的90度大风工况对门构端撑及相连的A形柱负荷最大荷载有：导线90度最大风时三向荷载 ^ { + } 门构90度最大风时

4结构分析及杆件优化

MIDAS/Gen主要是进行线性分析同时也可以进行对只受拉单元、只受压单元、P-Delta、大变形的几何非线性分析。MIDAS/Gen的线性屈曲分析功能主要用于求解由桁架、梁单元或者板单元构成的结构临界荷载系数（CriticalLoadFactor）和分析对应的屈曲模态（BucklingModeShape），通过这两个功能可以完成门构的强度及稳定性分析。

在结构分析前指定设计所采用的规范及相关参数结构分析后可以利用MIDAS/GEN具有的规范检验功能进行应力及长细比的超限的检验工作并能根据计算结果进行钢结构的设计优化优化面设计减少投资，相关参数中A形柱的计算长度、计算系数、桁架横梁杆件的强度折减系数均需按《变电构架设计手册》及《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》相关规范选取，但对A形柱及端撑仍需要手工复核。

文中提到用midasGen做设计要注意：

1、柱脚连接方式：如果是插入式则定义为刚接，如果是螺栓连接则定义为铰接。

2、有些水电站构架建立在楼板上，构架中间设置拉杆，为了考虑楼面下梁的弯矩，可先将A型柱定义为铰接，使拉杆充分收拉；然后定义 A 型柱脚为刚接，算出底部弯矩来复合梁的受扭。

MIDAS/Gen和STAAD在独立避雷针设计中的比较

国伟，穆德君，盖超（山东电力工程咨询院有限公司，山东济南250013）

图4承载能力极限状态下的最大应力值（单位：Nmm）

3.2计算结果比较与分析

2种软件中的模型建立基于相同的参数，从上面的计算结果可以看出，MIDAS/Gen和STAAD2种软件的计算结果比较相近。

不断增大，在34m处，弯矩、应力值形成1倍的差值，达到最大。

为了检验2种软件对弯矩计算的准确性，通过与人工计算结果进行比较，发现2种软件对待施加于单元上的横向荷载时，有不同的考虑方式。在计算单元底端弯矩时，STAAD将所有单元受到均布荷载的合力均施加于单元中点，而MIDAS/Gen在处理最顶端单元（针管部分）时，将均布荷载的合力施加在单元最顶端（40m处），导致每个单元节点所受的风荷载产生的力矩发生了变化。因此，2种软件得出的 3 4 ~ { m } 处弯矩、应力值相差了1倍，也使所有节点处的弯矩、应力值产生了差值。

u (4）在验算避雷针变形时只考虑支架顶端位移，根据表2，rMAs、TsrAD分别为420.441、375.688mm，均小于最大允许挠度值H \scriptstyle 1 7 0 = 4 8 5 . 7 1 4 { {mm } } ，2者差值为 3 3 . 8 3 6 {mm } ，约为允许挠度值的 7 % ，可见2种软件的计算结果比较相近。

变电构架柱地震反应时程分析

王磊‘，吕涛²，\*朱爱珠34，朱宏平3.4(1.广西建筑工程检测与试验重点实验室，广西桂林541004；2长江勘测规划设计研究院，湖北武汉430010；3.华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074；4.控制结构湖北省重点实验室，湖北武汉430074)

1概述

为有效解决500kV变电站构架柱传统焊接柱头因体积大、重量大而导致的镀锌难且成本高、加工难、运输与吊装难等实际问题，提出了柱头采用螺栓连接的新型连接形式，并通过柱头节点试验研究、构架柱静力分析及地震响应谱分析等方法，对比研究了螺栓连接柱与焊接柱的力学性能，取得了一定的研究成果[1-5]。变电站和输变电线路属于十分重要的生命线工程，一旦构架发生严重震害，不仅对电力部门造成严重的损失，也会引起非常严重的次生灾害。据不完全统计，我国2003年已发生5.0级以上地震20多次[6，且近年来各地地震较为频繁。因此，对新型构架柱抗震性能展开研究非常重要。由于谱分析法仅能得到结构在地震作用下的最大反应值或近似值，而时程分析方法可以得到任意时刻的反应值，能较全面地反应结构的动力特性[78]，且文献[4]和[5]中考虑设计荷载的谱分析实际上仅仅是利用了考虑设计荷载作用时的频率，所考虑的设计荷载影响存在局限性。鉴于此，本文运用有限元程序ANSYS11.0分别计算得到考虑和不考虑设计荷载两种情况时，输入单向水平地震波作用下的位移和内力时程曲线，进一步研究螺栓连接构架柱的抗震特点及其与焊接柱抗震性能的差异，同时通过对比分析时程分析结果与已有的相关研究成果，提出新型螺栓连接构架柱的抗震设计建议。

综上所述，时程分析结果表明，螺栓柱X向刚度小于焊接柱，但其Y向和柱顶Z向刚度明显大于后者，若考虑螺栓连接板件间相互摩擦作用、高强螺栓垫圈和预紧力作用等，螺栓连接与焊接柱的抗震性能间的差异会更小，由于计荷载主要作用在XOZ平面，当构架柱抗震设防要求较高时，应适当采取措施提高螺栓连接构架柱抗震性能。

330KV变电所构架空间整体分析

王秀丽李志利（兰州理工大学土木工程学院空间结构研究所，甘肃兰州730050）

提要：本文采用MIDS有限元分析软件，结合实际工程对330KV变电所构架作空间整体分析。主要分析了正常使用工况施工安装工况以及温度应力对联合构架的影响，并得出了一些有意义的结论。
关键词：空间整体分析，温度应力，最大应力

图5联合构架有限元分析模型加载模式-4图（图中圆点代表沿竖直方向的导线重力荷载）

5 0 0 ~ \mathsf { k V } 桂山变电站格构式全联合构架设计

曾程

（广东省电力设计研究院，广东广州510663）

摘要：利用格构式全联合构架具有占地少、投资省的优点， 5 0 0 ~ { k V } 桂山变电站在南方电网内首次采用了这种新型构架。介绍了该变电站构架的结构特点、荷载工况、基础形式以及建模计算方法，并将格构式全联合构架与钢管柱式全联合构架、常规构架（钢管柱加格构式）进行技术和经济比较。得出结果：在技术上，格构式全联合构架加工简单；在经济上，格构式全联合构架分别比钢管柱式全联合构架、常规构架节省用钢量约 6 % , 1 0 % 节约占地约 1 5 % ， 50 % 。说明变电站采用格构式全联合构架具有明显的社会效益和经济效益，符合变电站布置紧凑化的发展趋势。

关键词： 5 0 0 ~ { k V } 变电站；格构式构架；全联合

中图分类号：TM642.3 文献标志码：B 文章编号：1007-290X（2012）02-0096-03该工程被确定为广东电网公司“样板工程”。广东院自行编制的前后处理程序，可进一步加速模型的建立和加载，并实现后处理中材料选择、验算、控制工况的筛选等功能的自动化过程。

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