特高壓輸電塔的拓?fù)鋬?yōu)化.pdf

1、目前國內(nèi)正在進(jìn)行特高壓輸變電線路試驗(yàn)工程研究，這些輸電塔跨越檔距大，高度高，單基重量大，造價(jià)高，而桿塔的設(shè)計(jì)直接決定了線路總投資。因此在保證滿足設(shè)計(jì)規(guī)范條件下，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化減少輸電塔的用鋼量具有十分重要的實(shí)際意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　 本文以漢江大跨越輸電工程為工程背景，工程的跨越塔是單基鐵塔最高最重和技術(shù)難度最大的大跨越工程。通過對(duì)該塔的動(dòng)力拓?fù)鋬?yōu)化，大幅度的減少了該塔的用鋼量，具有一定的理論指導(dǎo)和實(shí)際工程意義。主要工作包括：

2、r>　　 針對(duì)輸電塔線體系建立了精細(xì)化的有限元桁架模型，并用諧波合成法模擬了風(fēng)荷載，根據(jù)在模擬風(fēng)作用下的運(yùn)動(dòng)方程采用精細(xì)時(shí)程積分法求得風(fēng)振響應(yīng)，并驗(yàn)證了精細(xì)時(shí)程積分法滿足任意時(shí)間步長(zhǎng)的精度，為進(jìn)一步精細(xì)化分析輸電塔線體系結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)提供了一種算法。
　　 提出了輸電塔的優(yōu)化方法：通過圓管鋼截面的內(nèi)外徑的改變實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇最優(yōu)截面；通過輸電塔的根開端節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇最優(yōu)根開值；通過塔身的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)與提出的拓?fù)鋬?yōu)化理論相結(jié)合，

3、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇最優(yōu)塔身節(jié)點(diǎn)以及自動(dòng)選擇橫隔、斜撐的數(shù)量。并用自適應(yīng)遺傳算法實(shí)現(xiàn)了尋找最優(yōu)截面積、尋找最優(yōu)節(jié)點(diǎn)位置、選擇塔身節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)、選擇輔材以及橫撐的數(shù)量的程序設(shè)計(jì)。通過對(duì)截面優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的對(duì)比分析，說明了拓?fù)鋬?yōu)化方法的可行性與優(yōu)越性。并對(duì)復(fù)雜構(gòu)型優(yōu)化進(jìn)行了初步探尋，提出復(fù)雜構(gòu)型優(yōu)化方法并與拓?fù)鋬?yōu)化相結(jié)合，自動(dòng)選擇最優(yōu)的構(gòu)型。
　　 以精細(xì)時(shí)程積分法求得的風(fēng)振響應(yīng)為約束條件，運(yùn)用自適應(yīng)遺傳算法對(duì)輸電塔進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)