大跨越輸電塔線體系動力特性及風振響應(yīng)分析.pdf

1、輸電塔是一種工程數(shù)量巨大而且很重要的高聳結(jié)構(gòu).作為重要生命線工程的電力設(shè)施,輸電線系統(tǒng)的破壞會導(dǎo)致供電系統(tǒng)的癱瘓,這不僅嚴重地影響人們的生產(chǎn)建設(shè)、生活秩序,而且可能會引發(fā)火災(zāi)等次生災(zāi)害,給社會和人民生命財產(chǎn)造成嚴重的后果.在建的江陰長江500kV大跨越輸電塔線體系,跨越塔高346.5m,過江段跨度2300m,創(chuàng)下了輸電塔高度和跨度兩項世界之最.該文以此為工程背景,對它的動力特性和風振響應(yīng)進行了研究,得到了一些對實際工程抗風設(shè)計具有參考意

2、義的結(jié)論.主要工作包括:針對大跨越輸電塔線體系,建立了一個精確的索-桿空間非線性有限元模型,在計算中考慮了塔-線-絕緣子之間的耦合作用,使整個模型與實際情況更符合.并以在自重和輸電線初始內(nèi)力作用下非線性靜力分析的結(jié)果作為初始態(tài),對整個體系進行了模態(tài)分析和風振響應(yīng)的時程分析.通過模態(tài)分析得到大跨越輸電塔線體系的頻率和振型等動力特性,并通過與單塔、單根導(dǎo)線、塔線無絕緣子等多種情形的結(jié)果相比較,分析了體系中輸電塔、絕緣子、輸電線三者之間的相互

3、影響.然后采用時程分析方法,計算整個大跨越輸電塔線體系在模擬的風荷載作用下的風振響應(yīng)及其頻譜特性.最后,在同濟大學(xué)土木工程國家重點實驗室風工程館TJ-3邊界層風洞進行了大跨越輸電塔線體系模型風洞試驗,分別測試了單塔和塔線體系模型的自振特性以及在均勻流場和紊流場中的風振響應(yīng),并將試驗結(jié)果與理論計算結(jié)果進行了相互比較驗證.同時還試驗了多種振動控制方案,測試了在均勻流場和紊流場中對模型風振響應(yīng)的控制效果,驗證了在大跨越輸電塔線體系中采用TMD