輸電塔風(fēng)致響應(yīng)和等效風(fēng)荷載的理論與試驗研究.pdf

1、輸電塔線體系是重要的生命線工程，近年來隨著電力行業(yè)的發(fā)展，輸電塔被大量興建。輸電塔對風(fēng)荷載很敏感，風(fēng)荷載往往是輸電塔的控制荷載，因此對輸電塔的風(fēng)致響應(yīng)和等效風(fēng)荷載進行研究具有重要意義。
　　 本文以典型的輸電塔為例，首先對其進行理論計算分析?；跍识ǔ＜僭O(shè)，采用時域法和頻域法計算輸電塔的順風(fēng)向風(fēng)致響應(yīng)，比較采用不同方法時的時域和頻域計算結(jié)果。采用GLF法、模態(tài)分解法和LRC法加慣性力方法計算輸電塔的順風(fēng)向等效風(fēng)荷載。然后對某長塔

2、臂輸電塔進行高頻動態(tài)天平(HFFB)試驗，基于HFFB試驗數(shù)據(jù)計算三個方向的風(fēng)致響應(yīng)，并提出作用于輸電塔各節(jié)點上的三維等效風(fēng)荷載計算理論和方法，最后將基于該等效風(fēng)荷載的響應(yīng)結(jié)果與基于準定常假設(shè)等效風(fēng)荷載的結(jié)果以及規(guī)范的計算結(jié)果進行比較。
　　 通過以上分析可知，在風(fēng)速時程模擬方法，利用諧波疊加法(WAWS)和自回歸(AR)法均可以模擬風(fēng)場，根據(jù)模擬出的風(fēng)速時程進行風(fēng)振分析可以得到一致的響應(yīng)結(jié)果，其中WAWS基于本征正交分解(PO

3、D)法的計算效率最高，算法穩(wěn)定，推薦使用。在頻域內(nèi)，采用平方和開方(SRSS)法、完全二項式(CQC)法及背景加共振法計算輸電塔順風(fēng)向風(fēng)致響應(yīng)時，SRSS法的計算結(jié)果與CQC法有一定的差異，說明模態(tài)交叉項的貢獻不可忽略?；贖FFB試驗數(shù)據(jù)可以計算得到輸電塔的順風(fēng)向、橫風(fēng)向及扭轉(zhuǎn)向響應(yīng)，試驗得到的順風(fēng)向響應(yīng)與理論計算比偏大。同時，基于分段估計法得到的三維風(fēng)荷載功率譜，計算得到輸電塔基于節(jié)點集中力的三維等效風(fēng)荷載，與規(guī)范計算結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)本