長橫擔輸電塔的風致效應(yīng)研究.pdf

1、為節(jié)省線路走廊，近年來長懸臂輸電塔得到了廣泛應(yīng)用。此類塔型剛度小，橫擔層數(shù)多且長度較大，風效應(yīng)復(fù)雜。其結(jié)構(gòu)的高柔特性導(dǎo)致風荷載成為設(shè)計的主控荷載。
　　目前大部分輸電塔風振數(shù)值分析都是基于標準邊界層風場進行的，對于多回路長懸臂塔型在臺風風場與標準邊界層風場下風振響應(yīng)的差異鮮有涉及。以沿海地區(qū)某四回路長懸臂角鋼輸電塔為原型建立了有限元模型，采用諧波疊加法生成兩類風場下的風速時程，并在時域內(nèi)進行了輸電塔風振響應(yīng)和風振系數(shù)的數(shù)值分析。臺

2、風風場的高湍流特性導(dǎo)致其作用時各測點的順風向風振響應(yīng)均大于B類風場下的對應(yīng)值。兩類風場下，輸電塔的風振系數(shù)比值約為1.25。因此，臺風多發(fā)地區(qū)的輸電塔設(shè)計須考慮臺風高湍流引起的動力風荷載增大效應(yīng)。
　　由于長懸臂塔型的節(jié)段繞流效應(yīng)復(fù)雜，通過氣彈模型風洞試驗來尋找結(jié)構(gòu)的不利風致效應(yīng)，是對抗風設(shè)計理論計算的補充和改進。以上述長橫擔角鋼輸電塔為原型，通過氣彈模型風洞試驗考察結(jié)構(gòu)的氣動失穩(wěn)趨勢及薄弱部位，并結(jié)合數(shù)值分析進行了抗風加強措施研

3、究。塔頭部位由于不利的氣固耦合效應(yīng)，在高風速下出現(xiàn)了較明顯的彎扭耦合振動現(xiàn)象;塔身下部長斜材在風振激勵下，產(chǎn)生局部振動，易引發(fā)構(gòu)件的壓彎破壞。分別采取增強塔頭斜材和增設(shè)橫隔面等措施對原結(jié)構(gòu)進行抗風加強設(shè)計，后續(xù)試驗結(jié)果和理論計算均表明整塔的極限承載能力得到提高。
　　同時，長懸臂輸電塔具有橫擔水平長度大的特性。來流紊流易引起風壓分布的不對稱，同時塔頭構(gòu)造復(fù)雜，構(gòu)件周圍特征湍流明顯，會產(chǎn)生一定的動態(tài)扭轉(zhuǎn)風荷載。以沿海地區(qū)某500kV