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《兰州大学》 2018年
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塔身结构为三角形的高压输电塔静动力分析

杨启立  
【摘要】:随着国家电力系统的快速发展,送电线路的增加,就会有越来越多的输电铁塔投入运营,铁塔的用钢量也随之增大。相对于塔身断面为矩形的铁塔,断面为三角形铁塔具有挡风阻力小、塔基占地面积小、塔身平面稳定等显著的优点。目前对三肢腿主材为角钢铁塔的研究国内外都很少,最常见的是小型三角形钢管通信塔,所以对于断面为三角形角钢铁塔的研究是一项具有理论创新又有工程实用价值的课题。本文以空间梁结构有限元方法为理论依据,通过相关的规范资料将常规的500kV高压输电塔塔身为矩形结构改造为塔身为三角形结构。建立塔身结构为三角形断面的新型输电塔模型,同时在相同高度相同根开下建立塔身为四边形断面的输电铁塔模型。采用Spas-CAD软件建模,ANSYS有限元软件的命令流与GUI操作相结合进行分析计算。选取了最大风速30m/s和0°、45°、60°、90°方向的风荷载、导线断线荷载、20mm履冰覆盖导(地)线荷载、直线型自立式塔安装导线双倍吊线安装荷载,七种荷载组合工况。通过两种结构的静力分析比较,得出垂直导线方向时,三角形塔身结构档风面积小,在两种结构的最大位移值相同时,得到四边形塔身结构用钢量比三角形塔身结构用钢量多至少8%。随后以静力分析的模型为基础,继而对两种结构模型进行动力响应分析。首先对结构进行模态分析得到结构的薄弱部位进行讨论,薄弱部位多为局部位置、塔身斜材以及辅材。同时选取了EL Centro地震波对结构进行时程分析,得到两种结构在地震反应谱下的位移变化以及应力值。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TM753

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