復合材料桿塔結構及塔線體系動力響應研究.pdf

1、輸電桿塔是電力輸電系統(tǒng)中的重要組成部分，是高負荷電能輸送的載體，也是重要的生命線工程結構。相比一般的土木工程結構，它兼具塔狀高聳結構和大跨度結構的共同特點，如塔體結構高、跨距大、柔性強等，其中最顯著的特點是它是由導線連接各個輸電塔組成的延綿不斷的連續(xù)體，對風、覆冰等災害荷載反應敏感，容易在災害荷載下發(fā)生破壞與倒塌現(xiàn)象。復合材料是新興材料，用于輸電桿塔上的實例較少，國內研究尚處于初級階段。因此，對復合材料桿塔及塔線體系的動力響應分析具有重

2、大意義。
　　本文總結了復合輸電桿塔的應用研究現(xiàn)狀、輸電塔線體系的動力響應研究現(xiàn)狀。以某復合材料輸電桿塔為研究對象，建立了三維有限元模型。根據(jù)懸鏈線方程得到了模擬輸電塔導線的空間位形曲線表達式，通過編制命令流，并選擇合理的單元對導線進行合理模擬，進而建立了更為精細化的三塔兩線輸電體系空間有限元模型。
　　對單塔和塔線體系模型進行動力特性分沂，分析導線對塔體振動周期的影響。根據(jù)輸電桿塔及塔線體系體系在風場中的結構幾何特征，選用

3、沿高度變化的Kaimal風速譜，采用諧波疊加法模擬了輸電桿塔風速時程，并將模擬的脈動風速功率譜與目標功率譜對比，說明模擬的風速時程是準確可靠的，之后用Newmark-β法對輸電塔線體系進行風振響應時程計算及分析，得到節(jié)點位移、速度、加速度、軸力、彎矩響應，并和單塔響應做對比，得出對工程有益的結論。
　　對復合桿塔及塔線體系進行脫冰振動分析，對比研究分析不同覆冰質量和不同阻尼對輸電塔線體系的影響，包括對導線跨中的位移、應力，邊塔和中