转角输电塔脉动实测与分析

高压输电塔-线体系是一种复杂的空间塔线耦联振动体系,对其精确计算十分困难,位于转角处的输电塔受力性能更为复杂。通过对一呼高为24m的干字形转角塔进行现场环境脉动测试,分析出该转角塔前几阶频率、振型、阻尼比等动力特性参数,得出转角塔的主要振动形式为扭转振动及纵横向的耦合振动。由于转角塔横担上下结构刚度差别较大,地线支架部分鞭梢效应明显。     

钢塔“埃菲尔效应”的研究

本文对钢塔的“埃菲尔效应”进行了研究。通过风荷载的模拟和结构的时程分析 ,对大量的钢塔模型进行了计算 ,得出各种情况下钢塔斜杆内力静力计算和时程分析之间的差别。进行比较和分析 ,得出其变化规律 ,并提出了避免“埃菲尔效应”的措施。     

输电塔—线结构体系振动响应研究综述

介绍了输电塔线体系振动的基本特点,并对塔线体系振动响应的理论和试验研究进展进行了综合论述,重点阐述了考虑输电塔线体系耦联作用下的体系设计及振动响应、试验研究成果以及减振控制方法,提出了今后应重点解决的问题。     

输电塔线体系覆冰倒塔的力学机理研究

本文总结了全国规范的冰荷载计算方法,并以双回路直线塔、承力塔的鼓型塔(六角型)为例,说明输电塔覆冰时的荷载的计算;全面分析了目前国内外输电塔线体系覆冰倒塔力学机理的,提出了输电塔线体系覆冰倒塔力学机理的研究方向,即应该考虑风荷载的动力荷载的特性.动态失稳是风荷载作用下输电塔线体系覆冰倒塔的一个原因,共振也可能是荷载作用下输电塔线体系覆冰倒塔的一个原因.     

输电塔线体系动力特性及其风振响应的分析

利用有限元软件ANSYS,对实际工程中的某一直线塔分别按照角钢塔。钢管塔两种不同杆件形式建立空间非线性有限元模型,对比分析了单塔及塔线体系的动力特性,探讨了角钢塔与钢管塔动力特性的差异。对单塔和塔线体系模型进行风振响应时程计算,并对位移,加速度响应进行了对比分析。研究表明:角钢塔1阶振型频率较钢管塔高,但高阶振型频率较钢管塔低,输电塔单塔模型各阶振型频率与塔线体系模型差别不大,进行动力特性分析时,可直接按照单塔模型计算;但要对塔线体系进行风振响应分析时,应按照工程实际情况,建立一个完整的耐张段来分析。     

输电塔线体系灾变机理研究综述

输电塔-线体系是重要的生命线工程,确保其安全意义重大。近年来,极端天气、自然灾害和安装事故频繁发生,对输电塔-线体系造成严重破坏,引起社会的广泛关注。针对近年来输电线路灾害发生的原因和破坏形式,本文从构件及节点试验、数值分析方法、连续性倒塌研究进展和真型试验四个方面总结分析了现阶段国内外对输电塔-线体系灾变机理的研究成果。通过对问题的归纳与总结,旨在发现研究过程中存在的问题,明确输电塔-线体系灾变机理研究的方向,增强对输电塔-线体系抗倒塌能力的认识,为输电塔的研究和设计提供参考。     

输电塔不等边角钢交叉斜材稳定承载力研究

对一种输电塔常用平面节间进行了真型试验,研究了不等边角钢交叉斜材在一拉一压受力情况下的稳定承载力与破坏模式;采用ABAQUS有限元软件对不等边角钢斜材试件进行模拟,验证了有限元模型的可靠性,并进而研究了不同内力比值、钢材强度、截面规格对斜材承载力的影响规律。结果表明:试验中不等边角钢失稳模式主要为面外屈曲。当斜材处于一拉一压时,压杆承载力随拉力增加而增大;当斜材处于同时受压时,极限承载力随着两杆压力比值的增加而减小;在同时受压状态下,提高材料强度对承载力的提高不会起到显著的作用;增大肢厚或平面内和平面外肢长均能使承载力提高。基于以上分析,提出了可供参考的不等边角钢交叉斜材的计算长度修正系数,并与现有规范进行了比较。     

钢管组合大跨越输电塔线体系简化模型研究

利用有限元分析软件ANSYS建立了钢管组合大跨越输电塔线体系有限元分析模型,采用子空间迭代法得到了单塔结构的前18阶模态和体系的前600阶模态,通过对比分析,定性地得到了导地线在侧向(X向)和纵向(Y向)施加给铁塔的刚度耦合效应。同时推导了塔线体系的理论简化计算公式,得到了比较实用、直观的等效刚度模型。最后通过引入适当的等效刚度系数,分析了输电塔线体系简化模型的动力特性,一定程度上验证了简化模型的合理性。分析研究进一步揭示了导、地线对输电塔的耦合作用规律,对输电塔的抗震、抗风设计有一定参考意义。     

输电塔塔腿稳定极限承载力研究

本文利用ANSYS软件分析了输电铁塔塔腿结构参数及形式对其整体稳定极限承载力的影响.这些影响因素包括塔腿分隔数、有无塔腿过渡段、塔腿辅助材布置形式等.研究结果表明,塔腿极限承载力随分隔数增加而降低;设置塔腿过渡段及采用再分式辅助材都会引起塔腿极限承载力不同程度的降低.     

大跨越输电塔线体系的动力特性研究

输电塔线体系是一种复杂的空间耦连体系,主要承受风吹雨打、狂风暴雨、冰雹、雷击、自重等荷载,结构在风、地震作用下产生大变形位移,结构抗侧刚度小,导地线的质量占据结构整体的比例相对较高,塔身与导线相互作用、相互影响。采用ANSYS有限元软件分别计算了单塔、塔线体系的频率、振型,研究显示导地线对输电塔线体系模态的影响。     

输电塔交叉斜材承载力试验及有限元分析

本文设计了输电铁塔常用的两种交叉斜材节间,根据斜材不同的内力比值共完成12组静力加载试验.采用有限元软件ANSYS对两种节间进行数值分析,并将分析结果与试验结果及规范计算结果进行对比分析.建立了螺栓连接节点的有限元模型,得到了螺栓节点连接滑移的荷载-位移曲线.然后根据荷载-位移曲线建立交叉斜材滑移模型,并在验证模型有效...     

大跨越输电塔线体系风振控制研究

本文通过模型风洞试验和对江阴大跨越输电塔线体系风振控制设计计算,研究了大跨越输电塔线体系动力特性和风振控制。通过悬挂水箱、粘弹性阻尼摆和悬挂水箱加粘弹性阻尼摆组合控制三种制振方案的气弹模型风洞试验研究,验证了设置振动控制装置可有效地减小大跨越输电塔的风振响应,为江阴大跨越工程风振控制设计及应用提供了依据。最后,对正在建设中高346.5m的江阴大跨越输电塔线体系进行风振控制设计,提出用调频质量阻尼器(TMD)和粘弹性阻尼器(VED)的控制方案,理论计算表明具有较好控制效果。     

输电塔风振响应研究

本文基于Matlab采用Davenport风速谱对大气边界层的脉动风速进行了模拟,并通过一具体的工程实例,采用Ansys分析研究了不同风场湍流度和结构阻尼比对输电铁塔风振响应的影响,同时计算了结构的风振系数。计算结果表明,风场湍流度和结构阻尼比对输电塔的风振响应有不同程度的影响,计算时应考虑两者的综合效应;按我国规范计算的结构风振系数小于美日规范。     

基于SAP2000有限元的景观输电塔风振响应研究

鉴于传统输电塔结构造型单一,针对兼顾结构美观性与周围环境协调性新型景观输电塔,采用AR模型模拟20 km/h的风速时程作用下进行风振响应分析,并把风振系数理论计算值与规范计算值进行了比较.结果表明:随着高度增加,输电塔风振系数基于软件SAP2000实际计算值与规范计算值相差较大,建议风振系数值采用理论计算值.     

钢管输电塔塔身及横担角度风分配系数研究

为研究全方位风作用下不同密实度和宽高比的塔身和横担角度风分配系数。文中以塔身和横担模型进行高频天平测力风洞试验并给出推荐值为设计提供依据。结果表明塔身角度风分配系数规范值在75°风向角下较试验值偏小,在45°风向角下偏大。横担方向角度风分配系数nx与密实度和宽高比相关度较大,为相关研究提供参考。     

竖向多点激励下输电塔线体系导(地)线及绝缘子动力响应分析

考虑地震波以有限波速传播时所引起的地震行波效应及场地相干效应,基于建立的某大跨输电塔线体系空间有限元模型,在7度竖向地震作用下,采用考虑几何非线性的动力时程分析法,研究了该体系在竖向多点地震作用下的动力时程响应特性,并和一致激励下的响应情况进行比较.结果表明:竖向地震能明显增大绝缘子的内力,但对导线内力影响不大;多点激励对导地线及绝缘子的内力响应影响都很小,基本可以忽略.     

特高压输电塔脉动风场模拟分析

运用谐波合成法对输电塔线体系进行了顺风向脉动风场模拟,通过对模拟脉动风的功率谱与目标功率谱的验证,指出该方法能准确有效的模拟出符合要求的随机变量。     

窄基角钢输电塔塔线体系风振响应分析

窄基角钢输电塔具有小根开、高柔度的特点,其与输电线组成耦联体系兼具了大跨度的特征,风振效应十分明显。为更好地了解其风振响应特性并简化其计算模型,利用ANSYS有限元软件建立了直线型一塔两线、三塔两线两种塔线体系模型,对其动力特性和风振响应情况进行了比较,并以此为基础对不同布置形式下小转角塔线体系的风振响应进行了对比分析。研究结果表明,一塔两线模型具有足够的计算精度,可以作为简化的计算模型应用于实际工程。对具有小转角的塔线体系而言,布置形式对其风荷载作用下结构的稳定性影响不大。     

输电塔增高的偏心墩试验及数值方案研究

基于实际工程,解决输电塔增高的问题,在满足安全可靠的情况下尽可能减少工程量以及能源损耗,采取了原位升高输电塔的方法。对输电塔偏心墩进行设计以及试验分析,最终确定了两种结构的偏心墩方案。对预制的偏心墩进行了加载试验以研究其整体稳定性以及重点关注的螺杆受力状态。同时对直坡塔腿进行方案设计以及ABAQUS有限元分析。模型与实际试验尺寸一致,对螺杆的受力状态进行提取分析,试验结果以及数值计算结果表明,对于采用的两种偏心墩结构方案,有限元分析结果以及试验结果较为吻合;通过两种塔腿受力状态对比,发现直坡塔腿部分采用角钢较为合理,能满足实际工程需求。     

输电塔平均风荷载数值模拟研究

对几个典型的输电塔试验模型所受的平均风荷载进行了CFD数值模拟,并将数值模拟结果与风洞试验结果进行对比,结果表明,基于Fluent的标准k—ε湍流模型对于格构塔式结构可以获得较好的数值模拟结果,利用CFD方法可以较好地模拟输电塔结构的平均风荷载。