輸電鐵塔試驗(yàn)仿真系統(tǒng)的分析模型研究.pdf

1、電力能源是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈。我國(guó)處于自然災(zāi)害多發(fā)區(qū),2008年雪災(zāi)后,國(guó)家電力部門在2010年7月頒布了新的線路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。為了適應(yīng)新規(guī)范和建設(shè)特高壓電網(wǎng)、堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)、智能電網(wǎng)的要求,需要設(shè)計(jì)和改進(jìn)一系列高質(zhì)量高水平的桿塔。而新型桿塔在進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用前需要進(jìn)行真型塔試驗(yàn),而一旦試驗(yàn)時(shí)發(fā)生破壞,就必須重新設(shè)計(jì)和制作新塔。這樣勢(shì)必會(huì)造成設(shè)計(jì)成本增加,設(shè)計(jì)周期增長(zhǎng)。因此有必要開發(fā)一套鐵塔試驗(yàn)仿真系統(tǒng)進(jìn)行鐵塔試驗(yàn)前的仿真模擬,進(jìn)而提高鐵塔試驗(yàn)的成功率

2、,甚至部分取代一些試驗(yàn),而鐵塔試驗(yàn)仿真系統(tǒng)里首先要解決的問題就是鐵塔仿真模型的準(zhǔn)確性。
　　本文基于真塔試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用大型有限元仿真軟件ANSYS對(duì)鐵塔進(jìn)行仿真分析。推導(dǎo)了空間桿單元和空間梁?jiǎn)卧馁|(zhì)量矩陣和剛度矩陣,利用不同的建模方法建立了鼓型塔的鋼架模型、桁梁模型和等截面梁模型,分析了設(shè)計(jì)院提供的鼓型塔1:1真型塔試驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于鐵塔試驗(yàn)加載時(shí)存在一定的角度,為了使仿真模型分析更加精確,采用換算后的12種工況的試驗(yàn)荷載對(duì)三種仿真模

3、型進(jìn)行分析,然后將三種仿真模型計(jì)算的應(yīng)變改變值和試驗(yàn)應(yīng)變改變值進(jìn)行對(duì)比分析,通過分析可知三種鐵塔仿真模型的主材誤差較小,斜材和橫隔材誤差較大,三種模型中桁梁模型和試驗(yàn)數(shù)據(jù)最接近。然后利用桁梁模型進(jìn)行了鐵塔位移分析、支座反力分析、極限承載力分析、塔材測(cè)點(diǎn)位置分析。通過對(duì)桁梁模型在60°風(fēng)工況下位移分析可知,鐵塔位移值從下到上呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì),位移仿真值比試驗(yàn)值要小,位移試驗(yàn)值和仿真值都呈現(xiàn)線性增長(zhǎng),都未進(jìn)入非線性狀態(tài),鐵塔可以承受更大的