雙回路直線型圓管角鋼組合型輸電塔靜動力分析.pdf

1、輸電塔結(jié)構(gòu)是生命線工程，對地表層變形，風和地震等環(huán)境荷載十分敏感。近幾年，世界各地發(fā)生過多起輸電塔破壞事件，給人們的生命財產(chǎn)和社會經(jīng)濟帶來了巨大的損失。因此，輸電塔在自然災害作用下的精確分析就顯得尤為必要。鋼管塔在電網(wǎng)建設中的應用益顯凸現(xiàn)，但國內(nèi)外對500kV主干電網(wǎng)中的雙回路型圓管角鋼組合型輸電塔研究較少，本論文采用通用有限元分析軟件ANSYS及科學計算軟件MATLAB對雙回路圓管角鋼組合型輸電塔進行了幾何非線性性能分析，靜風極限承載

2、力分析，抗地表變形能力分析，模態(tài)分析，地震反應譜分析，地震時程分析和風振分析等較為全面的靜動力分析，對桿塔的結(jié)構(gòu)設計提供了有益的建議。
　　研究方法及主要結(jié)論如下：該型輸電塔的幾何非線性不明顯，結(jié)構(gòu)分析時可以不考慮其幾何非線性性能；現(xiàn)行的鐵塔設計軟件不易計算鐵塔的極限承載力，可以利用靜風加載的方法確定靜風作用的不利攻角，計算表明鐵塔在各個方向的極限承載力較為接近；針對輸電塔多架設于野外的情況，利用位移加載的方法研究了圓管角鋼塔的抗

3、地表變形能力，確定了位移加載的最不利工況為單支座下沉的工況，并得出了鐵塔設計中抗地表層移動的有益建議；動力分析方面，首先進行了模態(tài)分析，分析采用塔-質(zhì)量有限元模型，獲取了輸電塔的動力特性相關(guān)數(shù)據(jù)，在此基礎上進行了地震反應分析，首先采用傳統(tǒng)地震反應譜方法，分析了地震動輸入角度對輸電塔地震反應的影響，結(jié)果表明地震動輸入角度對地震反應的影響較大，同時輸電塔體的各桿件反應的峰值并非均出現(xiàn)在地震波的同一輸入方向，之后，運用地震時程分析的方法，通過

4、7度罕遇地震下地震波的一維與三維輸入，二維與三維輸入，對比了輸電塔導線、地線掛點位移的變化情況，研究了地震波的輸入維數(shù)對輸電塔動力反應的影響，最后，利用快速傅里葉變換法，將地震波的時域特征轉(zhuǎn)換為頻域特征，對罕遇地震三維輸入時地震波的頻譜特性進行分析，研究了地震波激勵下，導線作用對輸電塔的動力反應的影響。動力分析的另一方面是風振分析，運用MATLAB6.5對脈動風速時程進行模擬，采用ANSYS實施加載，分析了輸電塔架在脈動風場中的動力響應