收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

特高压输电塔线体系风振响应及风振疲劳性能研究

汪之松  
【摘要】:输电塔线体系是风敏感型结构体系,风荷载是输电塔结构设计的控制荷载。目前,对特高压输电塔的风荷载模型、考虑塔线耦联的风振响应规律以及风振的灾害研究尚处于初期。本文以拟建的1000kV双回路特高压输电线路为背景,对特高压钢管输电塔的风荷载模型、风致振动特性、塔线耦合体系气弹性风洞试验以及风振疲劳等问题展开研究,主要包括以下几方面内容: (1)基于HFFB试验确定输电塔的风荷载谱。由静力三分力风洞试验得到钢管输电塔的体型系数;对输电塔半刚性模型的HFFB试验结果进行处理,去除了基底弯矩谱中共振响应的影响,并对处理后的弯矩谱进行拟合,得到各风向角下的顺风向、横风向及扭转向的基底弯矩谱公式。基于风荷载竖向相干性与风速相干性一致的假设,得到输电塔不同高度的风荷载自谱与互谱,并分析输电塔横风向激励的组成,识别出紊流激励部分与旋涡脱落激励部分约各占一半。 (2)通过气弹性风洞试验研究双回路特高压钢管输电塔及塔线体系的风振响应特性。采用半刚性节段加“U”形弹簧片的方法设计制作输电塔的气动弹性模型,动力特性测定表明按此方法制作的模型满足气弹性风洞试验的要求。对塔线体系气弹性风洞试验时输电塔与导线采用不一致比例的问题进行数值分析,从理论角度论证了这一方法的可行性。由气弹性风洞试验结果总结了双回路特高压输电塔及塔线体系的风振响应特性,并通过试验结果反演得到了结构的固有特性和系统的输入激励。 (3)建立塔线体系的有限元模型,分别在时域和频域对塔线耦合体系的风振响应进行理论分析,得出的结果与风洞试验吻合。推导了三节点索单元以及考虑摆动刚度的绝缘子单元的刚度与质量矩阵。在等效线性化的基础上对塔线体系的风振响应进行频域分析,结果表明导线张力较大、垂度较小时,塔线体系的频域计算结果也能达到较高的精度。 (4)采用等效静力风荷载组合法和风振系数法计算输电塔的等效静力风荷载,为设计中考虑横风向影响提出建议。试验结果均表明,输电塔在横风向的风振响应与顺风向的动力部分在同一个数量级。为考虑输电塔横风向的等效静力风荷载,引入广义阵风效应因子和广义风振系数,为输电塔抗风设计中考虑横风向风振效应提供方便、合理的方法。 (5)基于线性疲劳累积损伤理论,在时域与频域讨论输电塔结构的风振疲劳寿命的计算,提出估算输电塔风振疲劳的思路和方法。通过输电塔的风振时程分析和雨流计数法在时域中计算结构的风振疲劳累积损伤,并比较目前频域内计算疲劳累积损伤的各种方法,结果表明频域估算疲劳寿命偏于保守,其中等效应力法计算结果与雨流法最为接近,计算过程也较为简单方便,比较适用于基于全寿命周期的输电线路设计。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 肖正直;李正良;;基于高频天平测力试验的特高压输电塔等效风荷载研究[J];电网技术;2011年05期
2 郭惠勇;罗乐;李正良;曾虹;;基于精细时程积分的输电塔风振响应下的拓扑优化[J];北京工业大学学报;2011年07期
3 莫英光;;超高层幕墙结构风振响应抗风洞试验研究[J];建设科技;2008年05期
4 张其林;周颖;艾辉林;陈鲁;;世博轴膜结构气弹模型风洞试验研究[J];工程质量;2011年03期
5 余世策,楼文娟,孙炳楠;大跨屋盖结构风洞试验模型的设计方法讨论[J];建筑结构学报;2005年04期
6 石启印,李爱群,杜东升,李培彬,娄宇,陈骝;高耸塔台结构抗风实验研究[J];实验力学;2003年01期
7 黄翔,顾明;大跨度结构气弹模型风振响应的阻尼修正系数[J];同济大学学报(自然科学版);2004年11期
8 赵飞;徐伟;;附着升降脚手架风振响应分析研究[J];山西建筑;2008年13期
9 楼文娟,孙炳楠;风与结构的耦合作用及风振响应分析[J];工程力学;2000年05期
10 符龙彪,钱基宏;大跨度空间结构风振响应计算分析[J];建筑科学;2005年01期
11 任晓崧,周彬;MR阻尼器的半主动风振响应控制研究[J];力学季刊;2005年01期
12 徐亮;汪振双;;数值模拟法在索膜结构风振响应研究中的应用[J];山西建筑;2007年31期
13 陈新礼,沈世钊,向阳;鞍形薄膜结构的风振响应分析及风振系数[J];天津城市建设学院学报;2001年03期
14 米婷,罗永峰;六种网格形式的单层球面网壳的风振响应[J];空间结构;2003年01期
15 章增当,陈水福;三管钢筋混凝土烟囱风振响应分析与结构方案评价[J];工业建筑;2004年05期
16 ;《建筑结构》第37卷(2007年)总目录[J];建筑结构;2007年12期
17 康晏来;;CFRP索网在竖向脉动风影响下的风振响应[J];科技传播;2009年11期
18 杨应华;魏俊;冯真;;风速谱对大跨度屋盖风振系数的影响[J];特种结构;2010年06期
19 李东平,刘长文;风载作用下大型升船机支承结构的动力响应分析[J];长沙铁道学院学报;2002年02期
20 范存新,陈镕,薛松涛;桩-土-结构相互作用对高层建筑顺风向风振响应的影响[J];岩石力学与工程学报;2004年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈政清;牛华伟;华旭刚;;高压输电塔结构风振响应与振动控制研究[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集(上册)[C];2009年
2 周强;孙炳楠;唐锦春;;悬索桥风振响应分析的状态空间法[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1994年
3 黄国辉;姜海鹏;;张力膜结构非线性风振响应浅析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
4 宋文晶;马臣;;张拉整体结构风振响应分析[A];第十一届空间结构学术会议论文集[C];2005年
5 何艳丽;董石麟;龚景海;陈务军;;网壳结构风振响应分析的能量补偿方法[A];庆贺刘锡良教授执教五十周年暨第一届全国现代结构工程学术报告会论文集[C];2001年
6 王刚;乔文涛;;平面张弦梁结构的风致响应分析[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
7 姜正荣;魏德敏;王仕统;;双向张弦梁结构的风振响应分析[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
8 张志强;李爱群;刘涛;邹宏;刘康安;彭枫北;;洛阳某高层建筑顶部钢塔风振控制分析[A];建筑结构(2009·增刊)——第二届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2009年
9 王国砚;钱浩;;一种Duhamel积分的递推算法及在结构风振响应时域计算中的应用[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集(下册)[C];2009年
10 陈镕;王远功;范存新;薛松涛;;考虑风-结构-土耦合作用时高层建筑的顺风向风振响应分析[A];第十一届全国结构风工程学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汪之松;特高压输电塔线体系风振响应及风振疲劳性能研究[D];重庆大学;2009年
2 肖正直;特高压输电塔风振响应及等效风荷载研究[D];重庆大学;2009年
3 王吉民;薄膜结构的风振响应分析和风洞试验研究[D];浙江大学;2001年
4 吴太成;大跨屋面风荷载及其风振响应研究[D];西南交通大学;2005年
5 陆锋;大跨度平屋面结构的风振响应和风振系数研究[D];浙江大学;2001年
6 燕辉;复杂体型高层建筑风荷载及风振响应研究[D];浙江大学;2004年
7 陈波;大跨屋盖结构等效静风荷载精细化理论研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 吴静;大跨越输电塔线体系静动力研究[D];同济大学;2007年
9 王靖宇;轻型客车的气动特性分析与造型优化研究[D];吉林大学;2008年
10 杨永柏;皮卡车外流场气动特性研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 夏法宝;武汉国际证券大厦风洞试验研究[D];武汉大学;2004年
2 李波;MR阻尼器对桅杆结构风振响应的智能控制[D];武汉理工大学;2003年
3 梁克鹏;基于ANSYS二次开发的风振响应软件包[D];北京交通大学;2010年
4 罗书泉;高耸电视塔的风振响应及控制分析[D];西安建筑科技大学;2010年
5 李娜;弦支穹顶结构的风振响应分析[D];天津大学;2007年
6 任银飞;大跨度斜拉桥风致振动响应分析研究[D];合肥工业大学;2009年
7 赵飞;超高层建筑附着升降脚手架施工技术性能研究[D];同济大学;2008年
8 马晓爽;巨型垂直轴风力发电机组结构的风振响应[D];北京交通大学;2008年
9 杨毅;屋盖结构的风振响应与气动阻尼[D];浙江大学;2004年
10 刘智虎;汉江大跨越输电线路风振系数及风振响应研究[D];重庆大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 通讯员 宗兆盾 曾刚 兰小红 记者 吕贤如;我国风洞试验研究综合能力达世界先进水平[N];光明日报;2008年
2 记者 路晓冰;我国特高压复合绝缘子国际领先[N];中国电力报;2006年
3 杨慎勤;西陵长江大桥抱回三峡第一个鲁班奖[N];中国水利报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978