輸電導線降雨模型及雨荷載效應研究.pdf

1、就目前輸電塔線的研究工作而言，仍然是集中在抗震抗風方面，而抗風雨的研究對于輸電塔線體系來說還處于初始階段，尤其是對雨荷載的附加作用的認識還不夠，正是這樣一種研究狀態(tài)致使輸電塔線的損壞屢見不鮮，致使小范圍區(qū)域或者整個大城市的停電缺水，造成極大不便的同時蒙受沉重的經(jīng)濟損失。因此急需對雨荷載的作用特性進行系統(tǒng)化的研究，并在此基礎(chǔ)上研究其對輸電線的影響，從而為風雨共同作用下輸電塔線體系的研究奠定基礎(chǔ)。
　　本文首先研究的是豎向雨荷載，在給

2、出降雨等級分類的基礎(chǔ)之上研究了雨滴分布情況、單位體積雨滴個數(shù)以及降雨在空氣中的占有率，分析了各文獻中采用的雨滴豎向末速度模型，并研究了這些因素對豎向雨荷載的影響。水平雨荷載是由于水平風的作用使得雨滴水平移動而產(chǎn)生的，因此在這個部分本文主要研究了兩個內(nèi)容：一個是雨滴水平移動末速度，另一個便是水平雨荷載。采用龍格—庫塔法對雨滴水平移動末速度進行了數(shù)值模擬，得到幾種特定水平風速下不同直徑的雨滴的水平移動末速度，研究了不同風速、雨滴水平移動末速

3、度等對水平雨荷載大小的影響。由于水平雨荷載與水平風速密切相關(guān)，前面研究的是平均風速對水平雨荷載的影響，而總風速是由平均風速和脈動風速兩部分組成，又脈動的風速作用在雨滴上便會產(chǎn)生脈動的雨滴水平末速度，從而會形成動力雨荷載。因此，本文結(jié)合總風速時程建立并求解了不同時刻的雨滴水平移動微分方程，得到了雨滴水平移動末速度以及水平雨荷載時程曲線。最后研究了靜力雨荷載和動力雨荷載分別對輸電線的作用效應，主要是建立輸電線四節(jié)點索單元模型，并在此有限元模