基于向量式有限元的輸電塔線(xiàn)體系風(fēng)振響應(yīng)研究.pdf

1、輸電塔線(xiàn)體系作為重要生命線(xiàn)工程，其安全性能歷來(lái)都被業(yè)內(nèi)高度重視。世界各地多發(fā)強(qiáng)風(fēng)引起的輸電塔線(xiàn)體系損傷破壞?；诖?，采用有效的模擬手段分析輸電塔線(xiàn)體系在強(qiáng)風(fēng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)特點(diǎn)，便具有重大的實(shí)際意義。目前針對(duì)輸電塔線(xiàn)體系風(fēng)振響應(yīng)的研究主要是基于傳統(tǒng)有限元方法，仍然有很多關(guān)鍵問(wèn)題尚未能解決。尤其是在分析輸電塔線(xiàn)體系中導(dǎo)線(xiàn)的非線(xiàn)性大變形問(wèn)題時(shí)，傳統(tǒng)有限元方法具有很大的局限性。本文基于目前研究的不足，創(chuàng)新的建立了輸電塔線(xiàn)體系基于向量式有限

2、元的動(dòng)力分析方法。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了輸電塔線(xiàn)體系在季風(fēng)和強(qiáng)臺(tái)風(fēng)作用下的動(dòng)力響應(yīng)的特點(diǎn)和規(guī)律。
　　本文首先介紹了輸電線(xiàn)路研究的背景與意義，對(duì)輸電塔線(xiàn)體系的動(dòng)力響應(yīng)研究現(xiàn)狀和研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)。并對(duì)向量式有限元方法進(jìn)行了介紹，在后續(xù)的章節(jié)對(duì)傳統(tǒng)有限元方法和向量式有限元方法的桿件元分析、建模方法和分析過(guò)程分別進(jìn)行了介紹和推導(dǎo)。
　　本文分別建立了輸電桿塔和導(dǎo)線(xiàn)基于向量式有限元的動(dòng)力響應(yīng)分析方法。在此基礎(chǔ)上建立了輸電塔線(xiàn)體系基

3、于向量式有限元的動(dòng)力分析方法，推導(dǎo)建立了節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程、坐標(biāo)變換方程、內(nèi)力轉(zhuǎn)換方程等關(guān)鍵計(jì)算方法。研究了輸電塔線(xiàn)體系的動(dòng)力耦聯(lián)效應(yīng)，總結(jié)了塔線(xiàn)體系動(dòng)力特性的特點(diǎn)。建立了輸電塔線(xiàn)體系的季風(fēng)荷載模型，建立了季風(fēng)荷載作用下輸電塔線(xiàn)體系的風(fēng)振響應(yīng)分析方法?；谙蛄渴接邢拊芯苛溯旊娝€(xiàn)體系的強(qiáng)季風(fēng)荷載效應(yīng)，并總結(jié)了塔線(xiàn)體系的強(qiáng)季風(fēng)效應(yīng)的特點(diǎn)和規(guī)律。通過(guò)與ABAQUS計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證了本文所提出的基于向量式有限元的輸電塔線(xiàn)體系動(dòng)力分析方法的正