特高壓輸電塔風(fēng)振響應(yīng)及等效風(fēng)荷載研究.pdf

1、輸電塔線體系的抗災(zāi)害性研究尚處于初期，無論是災(zāi)害荷載作用機理，還是結(jié)構(gòu)分析方法、設(shè)計理論、振動控制等方面均存在很多缺陷，致使輸電塔的倒塔破壞時有發(fā)生，經(jīng)濟損失巨大，嚴重影響國民經(jīng)濟建設(shè)和生活秩序。風(fēng)荷載又是其主要的動力荷載，動力風(fēng)效應(yīng)分析的正確性和精度將直接影響到結(jié)構(gòu)的安全與合理。因此有必要對輸電塔線體系的風(fēng)荷載作用模型、風(fēng)振響應(yīng)、等效風(fēng)荷載及風(fēng)洞實驗進行深入研究。本文圍繞輸電塔的風(fēng)振響應(yīng)和等效風(fēng)荷載，主要開展了以下幾個方面的工作：

2、r>　　 (1)初步解決了格構(gòu)式輸電塔氣彈模型設(shè)計的難題。由于格構(gòu)式輸電塔結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、剛度大，采用傳統(tǒng)的氣動彈性模型設(shè)計方法無法實現(xiàn)輸電塔結(jié)構(gòu)的氣彈模型設(shè)計，剛性節(jié)段加“V”型彈簧片法能很好地模擬輸電塔結(jié)構(gòu)的動力特性。
　　 (2)氣動阻尼是輸電塔結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)分析的重要參數(shù)，通過HHT方法結(jié)合RDT法實現(xiàn)了輸電塔線體系環(huán)境激勵下的氣動阻尼的識別，為輸電塔線體系的風(fēng)振響應(yīng)分析提供了基礎(chǔ)。
　　 (3)根據(jù)高頻天平技術(shù)原理

3、及基于準定常假設(shè)條件下，推導(dǎo)了輸電塔風(fēng)荷載空間分布的計算公式，為輸電塔的風(fēng)致振動研究提供了一條重要途徑，也是對高頻天平測力實驗局限性的一種可靠方便的擴展。
　　 (4)通過自振特性分析確定了彎剪型層模型作為輸電塔動力計算的簡化模型；根據(jù)準定常假設(shè)認為來流在結(jié)構(gòu)表面重分布可以忽略，結(jié)構(gòu)上一點所受的順風(fēng)向脈動風(fēng)荷載只與該點來流的風(fēng)速有關(guān)，確定了輸電塔順風(fēng)向風(fēng)荷載作用模型。作用在結(jié)構(gòu)上的橫風(fēng)向風(fēng)荷載和扭轉(zhuǎn)風(fēng)荷載主要由紊流風(fēng)、分離剪切流

4、與結(jié)構(gòu)側(cè)面相互作用、尾流激勵以及漩渦隨機脫落等共同作用的結(jié)果，結(jié)構(gòu)自身的形狀對其影響較大，因此橫風(fēng)向風(fēng)荷載及扭轉(zhuǎn)風(fēng)荷載不在適用于用橫風(fēng)向風(fēng)速譜直接轉(zhuǎn)化得到，根據(jù)高頻天平測力實驗得到的基底彎矩，通過分段估計法得到了橫風(fēng)向風(fēng)荷載的分布。發(fā)展了用于輸電塔耦合抖振分析的有限元CQC法、SRSS法和虛擬激勵法。
　　 (5)諧波合成法是一種精度較高且無條件穩(wěn)定的隨機過程模擬方法，本文在單維多變量隨機風(fēng)場合成方法的基礎(chǔ)上，引入了縱向與豎向脈