風雨致大跨越輸電塔-線體系倒塌破壞機理研究.pdf

1、我國處于季風性氣候區(qū)，常出現狂風和特大暴雨等強對流天氣。高聳柔性的大跨越輸電塔-線體系是典型的風敏感結構，在風雨荷載共同作用下大跨越輸電塔-線體系的振動疲勞損傷和連續(xù)性倒塌破壞時有發(fā)生。目前，國內外學者大多只單獨考慮風荷載對結構的作用，忽略了雨荷載的影響。為保證輸電線路運行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，對風雨致大跨越輸電塔的倒塌破壞機理研究具有非常重要的現實意義。
　　本文以某大跨越輸電線路為工程背景，深入研究了風雨荷載的作用機理，模

2、擬生成了風雨速度時程，研究了風雨致輸電塔-線體系的倒塌破壞機理。主要研究內容及結論如下:
　　(1)基于建立的二維穩(wěn)態(tài)風場，分析了下落中雨滴的高度H、雨滴直徑d、地面粗糙度長度z0等參數對速度比γ的影響規(guī)律，忽略基本風速對速度比的影響，編程實現了雨滴速度計算程序，擬合了雨速與風速的速度比計算公式，稱為“公式法”，可以方便計算得到雨滴速度。
　　(2)基于建立的二維紊流風場，充分考慮雨滴下落過程中脈動風速和雨滴慣性力等相關影響

3、因素，基于MATLAB編程實現了雨滴速度計算程序，并給出了雨滴速度程序的流程圖，稱為“程序法”，為今后數值模擬風雨場提供一種切實可行的模擬思路。
　　(3)通過公式法和程序法模擬的風雨荷載時程對大跨越輸電塔進行非線性動力分析，模擬了大跨越輸電塔在風荷載單獨作用和風雨荷載共同作用下的動力響應。當雨強為國內極值709.2 mm/h時，風雨荷載共同作用下比風荷載作用下的塔頂位移最大值增加了15.4％。對于大跨越輸電塔這種結構，雨荷載的作