復(fù)合材料桿塔結(jié)構(gòu)及塔線體系動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、輸電桿塔是電力輸電系統(tǒng)中的重要組成部分，是高負(fù)荷電能輸送的載體，也是重要的生命線工程結(jié)構(gòu)。相比一般的土木工程結(jié)構(gòu)，它兼具塔狀高聳結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)，如塔體結(jié)構(gòu)高、跨距大、柔性強(qiáng)等，其中最顯著的特點(diǎn)是它是由導(dǎo)線連接各個(gè)輸電塔組成的延綿不斷的連續(xù)體，對(duì)風(fēng)、覆冰等災(zāi)害荷載反應(yīng)敏感，容易在災(zāi)害荷載下發(fā)生破壞與倒塌現(xiàn)象。復(fù)合材料是新興材料，用于輸電桿塔上的實(shí)例較少，國內(nèi)研究尚處于初級(jí)階段。因此，對(duì)復(fù)合材料桿塔及塔線體系的動(dòng)力響應(yīng)分析具有重

2、大意義。
　　本文總結(jié)了復(fù)合輸電桿塔的應(yīng)用研究現(xiàn)狀、輸電塔線體系的動(dòng)力響應(yīng)研究現(xiàn)狀。以某復(fù)合材料輸電桿塔為研究對(duì)象，建立了三維有限元模型。根據(jù)懸鏈線方程得到了模擬輸電塔導(dǎo)線的空間位形曲線表達(dá)式，通過編制命令流，并選擇合理的單元對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行合理模擬，進(jìn)而建立了更為精細(xì)化的三塔兩線輸電體系空間有限元模型。
　　對(duì)單塔和塔線體系模型進(jìn)行動(dòng)力特性分沂，分析導(dǎo)線對(duì)塔體振動(dòng)周期的影響。根據(jù)輸電桿塔及塔線體系體系在風(fēng)場(chǎng)中的結(jié)構(gòu)幾何特征，選用

3、沿高度變化的Kaimal風(fēng)速譜，采用諧波疊加法模擬了輸電桿塔風(fēng)速時(shí)程，并將模擬的脈動(dòng)風(fēng)速功率譜與目標(biāo)功率譜對(duì)比，說明模擬的風(fēng)速時(shí)程是準(zhǔn)確可靠的，之后用Newmark-β法對(duì)輸電塔線體系進(jìn)行風(fēng)振響應(yīng)時(shí)程計(jì)算及分析，得到節(jié)點(diǎn)位移、速度、加速度、軸力、彎矩響應(yīng)，并和單塔響應(yīng)做對(duì)比，得出對(duì)工程有益的結(jié)論。
　　對(duì)復(fù)合桿塔及塔線體系進(jìn)行脫冰振動(dòng)分析，對(duì)比研究分析不同覆冰質(zhì)量和不同阻尼對(duì)輸電塔線體系的影響，包括對(duì)導(dǎo)線跨中的位移、應(yīng)力，邊塔和中