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汉江大跨越输电线路风振系数及风振响应研究

刘智虎  
【摘要】: 作为重要生命线工程的电力设施,输电线系统的破坏会导致供电系统的瘫痪,这不仅严重地影响人们的生产建设,生活秩序,而且可能会引发火灾等次生灾害,给社会和人民生命财产造成严重的影响。在以往发生的多起事故中,由风振导致的输电线路破坏占了很大的比例,这也成为了电力工程与土木工程界一个重要的研究课题,并引起了国内外有关研究者的极大注意。 借助软件ANSYS建立了考虑塔线耦合作用的大跨越输电塔线体系的空间模型;利用线性滤波法中的自回归模型,模拟了空间相关性的风速时程;以此为输入,对前述输电线塔模型进行了模态分析和时程分析以及响应的频谱特性,得到该体系的风振系数。研究成果表明导线对输电塔体系的影响不容忽略,现有规范对风振系数的估计在集中质量和面积有突变处不尽合理。上述研究为相关输电塔线系统的动力分析和设计提供有益的参考。通过本文的工作,可以看到: ①只对单塔进行静力计算而不考虑输电线的作用处理是不尽合理的。导线使输电塔体系的刚度和阻尼有所增加,对塔的振动有抑制作用。就本文所建模型,计算结果显示,由于输电线作用,输电塔的风振系数降低大约4%。 ②现行设计规程不能反映输电塔结构由于局部集中质量和面积引起的风振系数变异。就本文所建模型,计算结果显示在横担位置的风振系数较临近的塔身计算节点风振系数增大约20%,即在输电塔横担位置处存在风振系数存在突变。


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