螺栓滑移對輸電塔線體系的風振響應影響研究.pdf

1、輸電線路是我國電網的大動脈，為國計民生提供堅強的后盾。輸電塔線體系擁有大跨、高柔等特點，在強風、地震、冰凍雨雪等自然條件下，輸電塔極易發(fā)生倒塔破壞。其中，與輸電線之間的耦合作用，使得塔線體系的動態(tài)特性、風振響應更加復雜，相關的深入研究可以為輸電線路的設計提供參考。本文以課題組承擔的某實際工程項目中的ZM-11貓頭型單回路輸電塔為背景，針對其塔線體系的動態(tài)特性以及風振響應進行研究。論文的主要內容包括:
　　(1)風場模擬
　　

2、介紹了脈動風速的基本特性以及線性濾波法中的自回歸模型(AR)?；诖四Ｐ?，給出了利用MATLAB軟件模擬的具有空間相關性的給定Davenport譜的脈動風速時程曲線的步驟，并將風速時程通過FFT變換所獲得的譜與目標功率譜進行對比，驗證了此種模擬方法的合理性和有效性。在此基礎上，通過風速與風荷載的轉換關系式得到風荷載時程曲線，以此來計算輸電塔線體系的風振響應。
　　(2)輸電塔線體系的有限元建模及動態(tài)特性分析
　　課題組針對輸

3、電塔中典型的螺栓接頭，包括單螺栓、雙螺栓、三螺栓連接接頭進行了軸向拉伸試驗，得到相應的位移-載荷曲線?；贏NSYS建立了螺栓連接的三維有限元模型，得到的位移-載荷曲線與試驗結果作對比，利用相關的模擬參數，模擬得到塔腿與塔腿螺栓連接的位移-載荷曲線。利用非線性彈簧單元將位移-載荷曲線引入整塔的有限元模型中，建立考慮螺栓滑移的有限元模型。比較滑移模型與兩種不考慮螺栓連接影響的傳統(tǒng)有限元模型的模擬結果，驗證了滑移模型的數值計算更接近試驗測量

4、結果。以這三種模型為基礎，建立相應的輸電塔線耦合體系，其中包括單塔雙線和雙塔三線體系，對其進行模態(tài)分析研究其動態(tài)特性，并提出螺栓滑移對輸電塔及其塔線體系的動態(tài)特性的影響規(guī)律。
　　(3)輸電塔線體系的風振響應有限元分析
　　考察了垂直輸電線方向不同風速作用下輸電塔線體系的時域響應，得出風速、塔線耦合效應以及螺栓滑移對輸電塔風振響應的位移、加速度均方根的影響。通過對比擬靜力風載作用下的桿件內力，研究風載作用下螺栓滑移對輸電塔線