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摘要
桥梁敷设电缆通常采用伸缩补偿装置(OFFSET)用以抵消桥梁位移对电缆本体结构稳定性的影响，OFFSET装置的实时补偿效能对于桥梁敷设电缆的安全运行至关重要。以跨海大桥原型OFFSET为研究对象，建立其刚柔混合多体动力学模型，计算在位移载荷和位移–电流复合载荷下OFFSET装置的补偿效能。将电缆夹具的位移响应计算结果作为边界，通过对电缆本体的电–热–结构有限元仿真获取了电缆本体力学响应。通过将数值仿真结果与原型OFFSET装置补偿试验结果对比验证了所建立模型的有效性。研究结果表明：采用OFFSET装置能够实现设计的补偿效能，桥梁敷设电缆的应力最大分布在固定夹具处。在日环境温度引起的电缆位移和负荷电流的共同作用下，线芯、铝护套上的最大应力分别为84 MPa,155 MPa，最小应力分别为55 MPa,105 MPa；电缆金属铝护套的最大应变为14 881×10-6，最小应变为9340×10-6；电缆固定夹具受到的最大轴力为7.4 kN，最小轴力为4.8kN；电缆金属结构层上的应力、金属护套的应变以及固定夹具上的轴力呈正弦规律变化。研究成果可为桥梁敷设电缆的OFFSET装置的实时补偿效能和电缆结构状态评估提供了方法和依据。
- 出版日期2023
- 单位中国电力科学研究院有限公司; 福州大学; 自动化学院; 国网福建省电力有限公司电力科学研究院
