Анатолий Николаевич Оржеховский — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры теоретической и прикладной механики;
86123, г. Макеевка, ДНР, ул. Державина, д. 22
РИНЦ AuthorID: 968202, Scopus: 57214804876, ResearcherID: AAP-3799-2021
Anatoliy N. Orzhehovskiy — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Theoretical and Applied Mechanics
22 Derzhavina st., Makeevka, 86123, DPR
RSCI AuthorID: 968202, Scopus: 57214804876, ResearcherID: AAP-3799-2021
Антон Владимирович Танасогло — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры металлических и деревянных конструкций
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
РИНЦ AuthorID: 1213498, Scopus: 56826221800, ResearcherID: JFA-6248-2023
Anton V. Tanasoglo — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Metal and Wooden Structures
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
RSCI AuthorID: 1213498, Scopus: 56826221800, ResearcherID: JFA-6248-2023
Игорь Михайлович Гаранжа — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры металлических и деревянных конструкций
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
РИНЦ AuthorID: 564746, Scopus: 56437725200, ResearcherID: AAD-8595-2022
Igor M. Garanzha — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Metal and Wooden Structures
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
RSCI AuthorID: 564746, Scopus: 56437725200, ResearcherID: AAD-8595-2022
Владимир Филиппович Мущанов — доктор технических наук, профессор кафедры теоретической и прикладной механики, проректор по научной работе
86123, г. Макеевка, ДНР, ул. Державина, д. 22
Scopus: 55988406500, ResearcherID: AAO-8875-2021
Vladimir F. Mushchanov — Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Theoretical and Applied Mechanics, Vice-Rector for Research
22 Derzhavina st., Makeevka, 86123, DPR
Scopus: 55988406500, ResearcherID: AAO-8875-2021
Наталья Сергеевна Смирнова — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры металлических конструкций и сооружений
86123, г. Макеевка, ДНР, ул. Державина, д. 22
Scopus: 59175404500, ResearcherID: NHP-9779-2025
Natalia S. Smirnova — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Metal Structures and Facilities
22 Derzhavina st., Makeevka, 86123, DPR
Scopus: 59175404500, ResearcherID: NHP-9779-2025
Введение. Обеспечение надежности решетчатых конструкций опор воздушных линий электропередачи (ВЛ) является первоочередной задачей проектировщика. Если расчет и проектирование типовых конструкций массового строительства ведется в соответствии с действующими нормативными документами, то вопрос обеспечения гарантируемого минимально требуемого уровня надежности опор ВЛ осуществляется с применением различного рода коэффициентов надежности. По сути, остаются FORM-методы (методы определения надежности строительных конструкций первого порядка), так как SORM-методы (методы второго порядка) крайне сложны в реализации. При этом однозначный алгоритм определения характеристик надежности конструкций опор ВЛ действующие нормативные документы не дают.
Материалы и методы. Предлагается методика определения склонности стальных конструкций линий электропередачи к лавинообразному обрушению на базе численного обоснованного установления исключаемых элементов системы для формирования вторичной расчетной схемы. В основе лежит расчет на базе метода конечных элементов (МКЭ) в геометрически и конструктивно-нелинейной постановке. Данная методика позволяет четко выявить наиболее ответственные стержни конструкции, а не назначать их на основе инженерного опыта или рекомендаций.
Результаты. Приводится методика определения численных характеристик надежности стальных конструкций линий электропередачи на базе МКЭ в стохастической постановке. В качестве ключевой характеристики выступает дальность отказа β. Искомая надежность системы находится между нижним значением βmin (характеристика одного наиболее ответственного элемента системы) и верхним значением βmax (характеристика для группы наиболее ответственных элементов системы), установленных при анализе конструкции на склонность к лавинообразному обрушению. С целью апробации предложенных методик выполнен анализ надежности анкерно-угловой опоры У220-2+9. По результатам расчетов выявлена недостаточная надежность конструкции для расчетной ситуации с максимальными из рассматриваемых нагрузок.
Выводы. Разработана методика анализа склонности стальных стержневых конструкций опор линий электропередачи к лавинообразному обрушению, позволяющая определять наиболее опасные элементы системы для конкретно заданного вида загружения.
Introduction. Ensuring the reliability of lattice structures of overhead line (OL) supports is the primary task of the designer. If the calculation and design of typical structures of mass construction is carried out in accordance with the current regulatory documents, then the issue of ensuring the guaranteed minimum required level of reliability of OL supports is carried out by using various types of reliability factors. In fact, FORM methods (first-order methods for determining the reliability of building structures) remain, since SORM methods (second-order methods) are extremely difficult to implement. At the same time, current regulatory documents do not provide an unambiguous algorithm for determining the reliability characteristics of OL support structures.
Materials and methods. The paper proposes a method for determining the susceptibility of steel structures of power transmission lines to avalanche-like collapse based on a numerically reasonable determination of the excluded elements of the system for forming a secondary calculation scheme. It is based on the calculation based on the finite element method in a geometrically and structurally nonlinear formulation. This method allows for a clear determination of the most critical structural rods, rather than assigning them based on engineering experience or recommendations.
Results. A method for determining the numerical reliability characteristics of steel structures of power transmission lines is proposed based on the finite element method in a stochastic formulation. The failure range β serves as the main characteristic. The sought reliability of the system is between the lower value of βmin (the characteristic of one of the most critical elements of the system) and the upper value of βmax (the characteristic for a group of the most critical elements of the system), determined during the analysis of the structure for the tendency to avalanche-like collapse. In order to test the proposed methods, the reliability of the anchor-angle support U220-2+9 was analysed. Based on the calculation results, insufficient reliability of the structure for the design situation with the maximum of the considered loads was revealed.
Conclusions. A technique was developed for analyzing the tendency of steel rod structures of power transmission line supports to avalanche-like collapse, which makes it possible to determine the most dangerous elements of the system for a specific type of loading.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.