大跨越输电塔线体系气弹模型风洞试验

针对大跨越输电塔线耦合体系的风振响应问题，以规划中的世界第一高塔--某大跨越输电塔线工程为原型，采用离散刚度法设计制作了塔线体系的气弹模型，并在紊流风场中进行了多个风向角、多个风速下的单塔和塔线体系气弹模型风洞试验.试验结果表明，输电塔的响应可以分解为共振响应与背景响应.通过分析塔线耦合作用对输电塔2部分分量的影响，揭示了塔线体系的风振响应特性.塔线体系与单塔相比，由于阻尼的增加导致共振响应有所降低，而迎风面积的增大使得背景响应有较大幅度的提高.分析塔线体系总的风振响应必须同时考虑塔线耦合作用对2部分分量的影响.     

输电塔线体系振动的研究进展

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实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的各种计算方法、实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.     

输电塔线体系在多维地震激励下的响应分析

通过数值模拟研究了多维地震激励下高压输电塔线体系地震响应。建立了输电塔线耦联体系三维有限元模型,考虑了输电线的几何非线性特征;依据《电力设施抗震设计规范》选取了不同场地的12条地震记录;利用非线性时程分析方法,分别研究了单维、双向和多维地震激励下输电塔线体系的地震响应。研究结果表明,输电塔线体系在多维地震激励下的响应明显地大于仅考虑单维地震激励,特别是仅考虑竖向地震激励的情况,在分析中忽略地震动的多维性将会低估结构的地震响应。为了得到精确的结构地震响应并更好地进行输电塔线体系的抗震设计,需要考虑多维地震输入。研究结果可为输电线路实际工程抗震设计提供参考。     

输电塔塔-线体系动力特性

为更清楚地掌握输电塔塔-线体系动力特性,基于ANSYS软件建立输电塔塔-线体系有限元分析模型,并以典型设计500kV输电线路5A-ZM2型塔为例,对单塔双线模型和三塔四线模型的振动频率进行了比较.数值分析结果表明:单塔双线模型满足精度要求且简便易行,可用于实际工程的有限元建模.此外,对单塔双线模型进行模态分析,获得了塔-线体系的频率范围,结果表明:输电塔塔-线体系频率比较密集,前159阶振型均反映为绝缘子和输电线的振动,160阶振型以后才反映输电塔振动的频率.     

覆冰输电塔—线体系的抗风加固设计

输电塔-线体系为高耸柔性结构,易受风荷载与覆冰荷载的影响。随着设计标准的提高,一些运行时间久、建设标准低的老塔需要维护,同时新建塔缺少抗风抗冰结构加强性设计指导。文章以某220 kV猫头型输电塔塔线耦联体系为研究对象,运用有限元模拟结构在风冰耦合工况下的运行状况,结果表明：输电塔-线体系在风载冰载作用下杆塔的挂线点、塔身中部、塔腿主材可能出现局部破坏。针对这一系列杆塔安全性能不足的问题,可采用增大主材截面与添加横格的措施对结构进行加固。运用弧长法分析加固前后输电塔的静力承载能力,得出以下结论：加固塔腿主材经济有效;添加横格安全性能提升最大;加固塔身主材耗材多且效果差,为最不理想方案。     

385 m超大型长江大跨越输电塔线体系抗震性能分析

以在建的385 m超大型长江大跨越工程为例,基于SAP2000建立了单塔和塔线体系的有限元模型,通过模态分析、静力弹性分析、静力弹塑性分析、动力时程分析分别研究了单塔和塔线耦合体系的抗震性能.研究结果表明：塔线体系跨越塔自振频率小于单塔;跨越塔主材混凝土的灌注高度对结构自振频率、应力比及杆件最不利位置都有影响;地震作用下斜材应力比较大且较早出现塑性铰,是抗震设计中的薄弱位置;一致激励地震作用下,塔线体系位移普遍大于单塔,加速度响应则小于单塔结构,轴力最大增幅在11%左右;非一致激励地震作用下,不同视波速对结构响应有较大影响,应以予考虑.     

覆冰输电塔线体系风振响应数值模拟

输电塔线体系对风作用敏感,在冻雨区要考虑风和覆冰的共同作用.以常用输电塔5A-ZBC2为基础,综合已有资料,建立了输电塔线体系的覆冰模型.应用随机风振响应分析方法,分析了不同覆冰厚度和不同风速下的输电塔线体系的风振反应.结果表明:风速越大,随着覆冰厚度增加,塔顶位移最大值增大速度加快,脉动风作用效应明显;在较低风速下,随着覆冰厚度的增加,不平衡张力增大很不明显,而在较高风速下,随着覆冰厚度的增加,不平衡张力增加迅速;不均匀覆冰是导致输电线路不平衡张力迅速增加的主要原因;我国电力行业标准中关于纵向不平衡张力的取值偏于不安全,考虑覆冰和风荷载共同作用时应提高断线工况下不平衡张力设计值.     

输电塔线耦联体系的地震作用影响研究

通过振动台试验与数值模拟,对输电塔线耦联体系中导线对塔体地震响应的影响进行了研究。以某输电塔线体系为工程背景,设计了单塔、三塔两线缩尺试验模型,并进行了振动台试验。另外,采用有限元程序建立模型,其中,塔线的有限元模型里分别设置了不同的悬挂导线质量,并进行了动力时程分析。结果表明:由白噪声扫频结果可得,输电塔悬挂导线后结构自振周期略有增加,但增幅不大;导线对输电塔体地震反应有一定程度的减弱影响,并且不同方向的地震作用下,其影响不同;不同导线质量对塔线模型地震反应存在不同程度的影响,并且不同方向的地震作用下,导线质量对塔线模型响应的影响也不同。     

输电塔线体系覆冰断线的区间可靠性研究

开展了输电塔线体系覆冰断线的区间可靠性研究,将缺少概率统计参数的覆冰密度和厚度处理为区间变量,并考虑冰体密度与厚度之间的负相关性,进一步通过非概率椭球模型来描述其相关性。对某实际输电塔线体系分别进行了基于动力效应和静力效应的断线可靠度对比分析。进一步地,对比研究了基于随机变量模式和区间变量模式的塔线体系可靠度结果。结果表明,基于动力效应和静力效应的体系断线可靠度存在一定差别。采用静力方法确定断线效应低估了杆塔的破坏状况,失效概率的分析结果偏小。     

大跨越输电塔线的断线振动及控制

借助有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立塔-线耦合模型,采用显式动力分析技术,探讨塔-线体系对断线响应的仿真方法.同时,在塔头安装铅芯橡胶阻尼器,研究该阻尼器对体系断线相应的振动控制效果.通过汉江大跨越算例,验证了断线仿真方法的实用性和铅芯橡胶阻尼器对输电塔在线路断线作用下振动控制的有效性.     

Aerodynamic coefficient of vehicle-bridge system by wind tunnel test

The changes of three components of aerodynamic force were discussed with the attack angle conversion for three kinds of section models. Based on the project of Shanghai Yangtze River Bridge, the wind tunnel test was conducted to obtain its three components of aerodynamic force including 75 conditions of the construction stage, the bridge without vehicles and the bridge with vehicles from - 12 degrees to ＋ 12 degrees. For the bridge with vehicles, the drag force coefficient and the absolute value of both lift coefficient and moment coefficient were decreased by the vehicles. The test resuh shows that the bridge railing and vehicles have much influence on the three components of aerodynamic force of the vehicle-bridge system for Shanghai Yangtze River Bridge.     

高层建筑气动阻尼评估的随机减量技术

通过高层建筑气动弹性风洞试验，测得模型的顺风向、横风向和扭转风向加速度响应时程曲线，并用随机减量技术（RDT）分析、计算得到其气动阻尼，为高层建筑风振计算中气动阻尼的确定提供了方法和依据。     

极端运行阵风下后掠型风力机叶片的气动特性研究

基于多体系统动力学和升力线气动模型,考虑柔性后掠叶片动态失速和气动弹性耦合问题,建立了风力机气弹耦合模型,研究极端运行阵风及阵风作用时间对某5 MW后掠风力机叶片气动性能的影响。结果表明：极端运行阵风对叶根挥舞力矩、功率、攻角、升力系数和轴向推力等气动特性具有较大影响。研究工作对风力机的结构优化设计和疲劳寿命设计具有重要作用。     

轿车外形参数对空气动力特性参数的影响

通过改变红旗ＣＡ７７４轿车的外形，解决了在满足功能要求及相关法规要求的前提下降低气动阻力的几个问题，为进行车身外形参数对空气动力特性参数影响的研究提供了依据。     

一种频变传输线系统电磁脉冲响应的数值算法

在传输线系统电磁脉冲（EMP）响应的精确计算中,通常必须将端接负载的频变效应考虑在内,为此提出了一种端接频变负载传输线系统电磁脉冲响应的数值算法.首先,应用矢量网络分析仪或阻抗分析仪测试或计算得到端接频变负载电路的幅频特性和相频特性;然后,应用矢量匹配（VF）法对幅频特性和相频特性进行拟合,得到一系列极点、留数和常数项;最后,结合拟合得到的数据,应用时域有限差分（FDTD）法建立端接频变负载传输线系统的数值模型,并应用到分段线性递归卷积技术以提高卷积计算效率.所提算法具有较高的计算效率和精度,可应用于多种端接频变负载传输线系统电磁脉冲响应计算.     

远程可视监控系统在输电线路防外破中的应用

输电线路的安全可靠运行是保证电网安全稳定运行的重要条件,利用现代技术手段对电力杆塔、远距离的线路、分散的电力设施实施远程监控,是保证输电线路安全可靠的运行的一项重要措施。文章从建设目标、系统结构和功能等方面介绍输电线路远程可视监控系统,分析该系统在输电线路防外破中的突出作用。     

远程可视监控系统在输电线路防外破中的应用

输电线路的安全可靠运行是保证电网安全稳定运行的重要条件,利用现代技术手段对电力杆塔、远距离的线路、分散的电力设施实施远程监控,是保证输电线路安全可靠的运行的一项重要措施。文章从建设目标、系统结构和功能等方面介绍输电线路远程可视监控系统,分析该系统在输电线路防外破中的突出作用。     

飞机三导体传输线串扰的分析

为解决飞机上导线间的电磁干扰问题,本文采用集总参数电路和分布参数两种模型对三导体传输线的串扰电压进行分析.并借助于MATLAB软件进行了频域的仿真,分析耦合长度、导线间距、对地距离等参数对串扰的影响.