输电线路塔线体系动力学研究

在输电线路中,塔线体系的安全运行是非常重要的。因此,可以利用Ansys分析软件对输电线路塔线体系进行模型的建立与分析。在分析过程中建立梁、桁架混合单元耦合模型,由理论计算得到的导地线自重荷载、风荷载、冰荷载,分别对塔线体系、单独地线模型进行动力学分析,得到塔线体系及单独地线自振频率,将之前学者分析的结果作为依据,以此验证分析结果的准确性。将Ansys软件计算的结果对比分析,得出两种情况下应力最大节点的位移历程变形图。     

烟气脱硫塔风诱导振动的TMD控制研究

针对高塔设备风诱导振动的实际问题,提出采用调谐质量阻尼器（TMD）对其进行被动控制。以某烟气脱硫塔为例,运用数值仿真技术,首先通过模态分析获得结构的自振特性,然后利用谐响应分析研究调谐质量阻尼器控制效果随其参数变化的一般规律,并应用更为精确的时程分析法对减振前后高塔设备的风诱导振动情况进行了对比分析。研究结果表明：质量、频率比及阻尼比对控制效果有重要影响,应对其进行优化。参数优化后,塔顶的最大振幅减小了89．4％,减振效果十分显著。     

基于塔线体系的风荷载作用下输电铁塔薄弱杆件分析

大风作用下输电铁塔杆件会发生变形和失效,导致其结构承载力下降,准确识别铁塔结构中薄弱杆件具有重要的工程意义。为了精准定位风荷载作用下输电塔中的薄弱杆件位置,提出了一种基于修正系数的薄弱杆件识别判定方法。利用ANSYS有限元软件建立了塔线体系的三维精细化模型,考虑塔线系统之间的力学耦合特性,通过施加不同工况的风荷载,对输电铁塔进行有限元力学分析。结果表明：输电铁塔的薄弱杆件是位于塔身和塔腿的部分单元;风荷载为30 m/s,90°时,位于塔身主材部分的薄弱杆件已经超过钢材的承载极限值。针对塔材薄弱杆件位置特点,提出了对铁塔结构局部加固设计的措施,同时验证了加固措施的有效性,为大风作用下输电铁塔的稳定运行提供了一定的理论指导。     

基于气弹模型风洞试验的输电塔气动阻尼研究

输电塔挂线和不挂线情况下的气动阻尼比是精确进行其风振响应评估的重要参数。基于完全气弹模型风洞试验测试得到的位移与加速度响应时程,结合使用经验模态分解法(empirical mode decomposition,简称EMD)、小波分析和随机减量方法(random decrement technology,简称RDT)以及Hilbert变换识别了输电塔在挂线和不挂线情况下各阶振型结构阻尼比和气动阻尼比,分析输电塔在挂线和不挂线情况下结构阻尼比和气动阻尼比的变化规律。结果显示,输电塔挂线时的结构阻尼比比不挂线情况要大;输电塔的气动阻尼比随各阶振型频率的增加而减小,随着风速的增加而增加。最后,采用最小二乘法拟合得到了在试验风速条件下气动阻尼比的经验公式。