大跨越輸電線路塔體系風(fēng)振響應(yīng)及控制.pdf

1、輸電塔是一種工程數(shù)量巨大而且很重要的高聳結(jié)構(gòu).作為重要生命線工程的電力設(shè)施,輸電線系統(tǒng)的破壞會導(dǎo)致供電系統(tǒng)的癱瘓,這不僅嚴重地影響人們的生產(chǎn)建設(shè)、生活秩序,而且可能會引發(fā)火災(zāi)等次生災(zāi)害,給社會和人民生命財產(chǎn)造成嚴重的后果.在建的江陰長江500kV大跨越輸電塔線體系,跨越塔高346.5m,過江段跨度2300m,創(chuàng)下了輸電塔高度和跨度兩項世界之最.該文以此為工程背景,對它的動力特性和風(fēng)振響應(yīng)進行了研究,得到了一些對實際工程抗風(fēng)設(shè)計具有參考意

2、義的結(jié)論.主要工作包括:考慮到該工程的實際意義重大,對整個輸電線系統(tǒng)采用精確的桿-索模型,并考慮絕緣子的作用,使整個模型與實際情況更符合,在結(jié)構(gòu)計算中能考慮塔-線的耦合作用.通過靜力和動力特性計算來分析輸電線對輸電塔的作用.通過模態(tài)分析得到大跨越輸電塔線體系的頻率和振型等動力特性,并通過與單塔、塔線無絕緣子、塔線帶阻尼線等多種情形的結(jié)果相比較,分析了體系中輸電塔、絕緣子、輸電線、阻尼線之間的相互影響.然后采用時程分析方法,計算整個大跨越

3、輸電塔線體系在模擬的風(fēng)荷載作用下的風(fēng)振響應(yīng)及其頻譜特性.采用自諧波合成法和譜張量法模擬了作用在整個系統(tǒng)上的脈動風(fēng)速時程記錄,實踐證明,該方法使一種省時、有效,能夠滿足精度要求.該文研究了在輸電塔上設(shè)置調(diào)頻質(zhì)量阻尼器和粘彈性阻尼器來控制結(jié)構(gòu)的風(fēng)振反應(yīng).包括TMD、VED的參數(shù)優(yōu)化,頻域內(nèi)和時域內(nèi)的控制效果分析.計算結(jié)果表明,所設(shè)計的控制系統(tǒng)達到了很好的減振效果,為將來的試驗和安裝提供了準(zhǔn)確的理論依據(jù).最后,在同濟大學(xué)土木工程國家重點實驗室