多點輸入下大跨越輸電塔線體系抗震性能研究.pdf

1、大跨越輸電塔線體系是重要的生命線工程，與通常的輸電線路相比，它具有塔體結(jié)構(gòu)高、跨度大、塔線耦合作用明顯等特點，所以，考慮大跨越輸電塔線體系的地震響應(yīng)具有非常重要的理論意義與工程實用價值。本文以實際工程為背景，著重研究地震多點輸入與一致輸入下大跨越輸電塔線體系的動力響應(yīng)差異及各類影響因素，對大跨越輸電塔線體系在多點輸入下的安全性問題進(jìn)行探討。
　　本文首先采用梁單元、桿單元、索單元對大跨越輸電塔、絕緣子和輸電線進(jìn)行了精確的有限元模擬

2、，建立了大跨越輸電塔線耦合體系的有限元模型，并以自重以及輸電線的初始應(yīng)力狀態(tài)非線性靜力的計算結(jié)果作為初始態(tài)，分析了大跨越輸電單塔、輸電線、塔線體系各自的動力特性以及相互之間的作用。
　　然后運用Harichandran相干模型和劉先明相干模型分別作為水平地震和豎向地震分量相干函數(shù)，采用東南大學(xué)葉繼紅教授提出的引入FFT技術(shù)諧波合成法模擬滿足上述相干模型的地震動輸入時程，并在具體應(yīng)用上參照規(guī)范和文獻(xiàn)合理的設(shè)置了參數(shù)，同時采取措施消除

3、數(shù)據(jù)離散性的影響，并選取50m/s、100m/s、200m/s、300m/s、500m/s五個視波速等級模擬地震動場。
　　其次在考慮導(dǎo)線非線性的影響下，應(yīng)用時程分析法分析了大跨越輸電單塔、塔線體系在一致和多點輸入不同視波速下，水平和豎向地震作用下的結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)，分別從塔頂最大位移、扭轉(zhuǎn)、桿件軸力、基底剪力、導(dǎo)(地)線軸力、導(dǎo)(地)線位移等方面進(jìn)行了抗震性能評價，并對單塔和塔線體系在水平地震和豎向地震下結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)差異進(jìn)行了對比

4、分析。
　　最后從覆冰厚度、跨距、地震傳播方向、塔頭形式四個方面因素，分析了大跨越輸電塔線體系在多點和一致輸入下由于影響因素的變化而產(chǎn)生的動力響應(yīng)的差異以及變化規(guī)律，為大跨越輸電塔線體系設(shè)計提供理論依據(jù)。
　　結(jié)果表明，酒杯型較干字型塔架動力特性復(fù)雜，出現(xiàn)了耦合空間振型。大跨越輸電塔線體系周期較長，振型密集且基頻較低。多點輸入下水平地震和豎向地震作用對單塔和塔線體系的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、支座附近區(qū)域的桿件軸力、基底剪力差異均較大，導(dǎo)(