基于OpenSees的輸電塔架結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、輸電塔-線體系作為電力傳送的重要組成部分，保證其安全運(yùn)行是具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。輸電塔是該體系的主要承重結(jié)構(gòu)，目前，國內(nèi)外的輸電塔大多采用角鋼組合結(jié)構(gòu)。由于鋼管的截面力學(xué)性能比較好、外形美觀，加之現(xiàn)在特高壓和大跨越輸電網(wǎng)絡(luò)的廣泛發(fā)展，使得鋼管塔和鋼管組合塔受到越來越多的來自工程實(shí)踐人員和設(shè)計(jì)工作者的重視。在使用過程中，輸電塔除了受靜荷載作用，其壽命中大部分時(shí)間都在受動(dòng)荷載作用，振動(dòng)因而成為輸電塔破壞的主要原因，除了在風(fēng)荷載作用下發(fā)生

2、失穩(wěn)破壞，地震作用也能對其造成嚴(yán)重破壞。因此，如何確保輸電塔架結(jié)構(gòu)在地震作用下安全運(yùn)行受到研究人員和設(shè)計(jì)人員的廣泛關(guān)注。
　　本文基于面向?qū)ο蟮拈_放式有限元軟件OpenSees，以某實(shí)際220Kv自立型輸電塔為分析對象，建立了該輸電塔的有限元空間剛架模型，分析了輸電塔的動(dòng)力特性，且與SAP2000計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證其正確性并為下面的線性和非線性動(dòng)力分析奠定基礎(chǔ)。
　　其次對自立輸電塔針對四條地震波X、Y兩個(gè)方向進(jìn)行四種情

3、況下的動(dòng)力分析計(jì)算：線性、材料非線性、幾何非線性和雙重非線性。通過對比各種工況下自立式輸電塔的塔身峰值位移、速度、加速度、塔頂位移時(shí)程、加速度時(shí)程、代表單元軸向應(yīng)力等數(shù)據(jù)，證明塔身高度方向的質(zhì)量和剛度變化影響其地震響應(yīng)，幾何非線性對輸電塔在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)的影響不大，在輸電塔的工程實(shí)踐和設(shè)計(jì)中可以忽略幾何非線性的影響。
　　最后對具有強(qiáng)非線性的輸電塔-線體系進(jìn)行計(jì)算原理的簡化，據(jù)此建立簡化塔-線質(zhì)量模型和簡化塔-線力模型，然后