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考虑损伤的输电塔整体结构安全评定

孙登坤  
【摘要】:随着社会经济的快速发展,能源问题正一步一步成为占据着市场的主导地位,而作为能源问题的支柱产业——电力产业,自然在国家的经济发展中起着举足轻重的地位。输电塔作为支撑起这个支柱产业的结构就肩负着重大的使命。而输电塔在它特定的服役环境下及其容易产生损伤,大跨越、高耸的输电塔在强风荷载作用下更是容易发生损伤,其损伤倒塌之后造成的直接灾害和次生灾害将会给人们的生产和生活带来重大的生命、经济、财产损失。所以对现役输电塔整体结构进行实时安全状态评定是很有必要和迫切的。 本文在前人的输电塔整体结构模型基础上建立了考虑输电塔损伤(本文中考虑三种损伤:螺栓脱落、杆件失稳、杆件断裂)的整体有限元分析模型。本文中总结了输电塔如何通过调整参数来考虑损伤,由于构件损伤位置的不确定性和损伤程度的不一致性,编辑一套完整的能随意更改杆件参数来考虑损伤的有限元分析程序是有必要的。 本文中研究的输电塔所受的风荷载有三类:普通的大气边界层阵风、下击暴流、台风。关于大气边界层阵风、下击暴流的风荷载情况前人已做了相当多的工作,而关于台风风暴特征的资料较少,本文总结介绍了国内外目前的关于台风的研究现状,并找出了一个适合工程领域的能够大致描述台风的风速变化过程的理论公式,为确定台风的风荷载静力效应提供了依据。 由于输电塔的安全问题是影响社会发展的重大问题,本文提出了对输电塔进行实时安全评定的方法,并对已有的考虑损伤的输电塔整体结构进行了实时安全静力分析。文中主要对几种常见的损伤状态进行了实时的安全分析,通过试验数据和图形分析表明,该安全评定方法是简单易行的。


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