多点激励下输电塔-线体系的侧向地震反应分析

建立了输电塔-线体系三维有限元模型,并考虑了导(地)线的几何非线性特征;提出了依据现行设计规范模拟输电塔-线体系多点地震动时程;利用非线性时程分析方法研究了该体系在多点激励下的侧向反应特性,并与一致激励、仅考虑行波效应激励、仅考虑相干效应激励下的反应情况进行比较。结果表明,一致激励情况下输电塔-线体系不能得到最不利响应;多点激励增加了输电塔的地震响应,同时多点激励明显放大了导(地)线的侧向位移响应,这些均与行波波速和相干模型关系很大。由此得出结论：为得到输电塔-线体系的最不利响应,须准确估计行波波速,输电塔-线体系考虑多点激励的影响十分必要。     

行波激励下输电塔－导线体系纵向地震反应分析

基于所建立的输电塔-导线体系空间有限元模型,利用非线性时程分析法研究了体系在行波输入下纵向地震反应特性,并和一致地震动输入下的反应情况进行比较。结果表明：行波输入可增加也可降低输电塔的地震反应,这与行波波速、地震动性质都有关系；行波输入很大程度上增加了导线的轴力反应,随着行波波速的提高导线轴力逐步降低并接近于一致输入时的情况；行波输入强烈地放大了导线的纵向和竖向位移反应,特别是后者在近断层地震波输入时；输电塔—导线体系的地震反应受行波波速影响很大。     

行波激励下输塔-导线体系纵向地震反应分析

基于所建立的输电塔一导线体系空间有限元模型．利用非线性时程分析法研究了体系在行波输入下纵向地震反应特性。并和一致地震动输入下的反应情况进行比较。结果表明：行波输入可增加也可降低输电塔的地震反应，这与行波波速、地震动性质都有关系：行波输入很大程度上增加了导线的轴力反应，随着行波波速的提高导线轴力逐步降低并接近于一致输入时的情况；行波输入强烈地放大了导线的纵向和竖向位移反应，特别是后者在近断层地震波输入时；输电塔一导线体系的地震反应受行波波速影响很大。     

钢管组合大跨越输电塔导地线耦合效应研究

利用ANSYS软件建立了跨越珠江铁桩水道的220kV钢管组合大跨越输电塔线体系的空间数值分析模型。通过对实际工程进行环境振动测试,识别出输电塔耦合导地线的振动模态,验证了输电塔线体系有限元模型和理论计算的正确性。从动力特性和地震反应方面研究了单塔和塔线体系的动力特性和地震响应特点,分析得到关于输电塔导地线耦合效应的初步认识,进一步揭示了导地线对输电塔的耦合作用规律。研究表明,悬挂的导地线不仅具有质量效应,同时在线路的纵向和侧向还施加了一定的刚度效应。地震反应分析中可知导地线对输电塔具有一定的减震效应,并指出导地线的减震效应是否具有普遍性,还需要进一步研究。上述研究对类似输电塔的抗震、抗风设计有一定参考意义。     

大跨越输电塔动力特性

大跨越输电塔-线体系是一种复杂的空间塔线耦联体系,体系动力特性计算中由于导、地线的振型密集,输电塔的振型难以辨清。在对大跨越输电塔-线体系的动力特性研究中,采用白噪声激励体系,得到输电塔耦合了导、地线的响应;利用振动模态识别技术,可得到输电塔耦合了导、地线的低阶模态。以多条输电线路工程中不同类型、不同高度输电塔为原型,建立空间有限元模型,利用振动模态识别技术提取出大跨越输电塔-线体系中塔架结构的第1 自振周期及其振型,得到适用于大跨越酒杯塔和大跨越干字型塔的第1 周期近似计算公式。对工程实例的仿真分析表明,该公式能比较准确地反映大跨越输电塔-线体系的动力特性,值得推广应用。     

大跨越输电塔的地震响应研究

以500kV榕江大跨越输电线路工程为背景.选取3条地震波作为地震输入,用时程分析方法研究输电塔一线体系地震响应与输入地震波的关系。通过研究得出:横线向与顺线向地震对单塔模型的作用效果基本相同;横线向地震作用下。塔线模型中塔顶的顺线向响应是由输电线仅受初始激励下的自由摆动而产生的,与地震波的类型与峰值无关。输电线对输电塔的横线向振动并无影响。仅仅降低了其在横线向的响应峰值;顺线向地震作用下,塔顶的顺线向位移响应主要与输电线的振动有关,但同时也与输入地震波的类型与峰值相关;输电塔的地震响应以顺线向为主。     

1000 kV汉江大跨越特高压输电塔线体系气动弹性模型的设计与风洞试验

以建设中的1000 kV汉江大跨越输电线路工程为背景,针对大跨越输电线路塔线体系风致响应较大的特点,进行了气弹模型风洞试验,分析了单塔及塔线体系在均匀流及紊流下的风振响应。塔线体系为四塔三线模型,并采用刚性节段加V型弹簧片法设计输电塔气动弹性模型。通过对实验结果进行分析,获得了塔线体系动力特性和风振响应等数据,研究了导线对输电塔的影响。结果表明,风荷载作用下导线与输电塔的耦合振动不可忽略。     

1000kV特高压同塔双回输电线路塔线耦联体系地震模拟振动台试验研究

为研究地震荷载下输电塔-线体系动力相互作用,以某特高压输变电工程的1000kV同塔双回输电线路为原型,进行了三塔两线缩尺模型振动台试验。探究了不同形式下的输电塔动力特性的变化规律以及地震荷载作用下导、地线非线性振动对特高压输电塔的影响,一定程度上获得了塔线体系振动过程中输电塔与地线的能量分布规律。研究结果表明:输电线对输电塔自振特性影响较大;地震作用下导、地线的非线性振动能够耗散掉部分能量,起到减震作用;地线动应力变化属于一种以塔头振动为激励源的受迫振动,其频谱峰值远离自身基频,与激励密切相关,较为接近塔体振动频率。     

高烈度地区地震对塔线体系的影响研究

输电塔线体系属于大跨度空间结构,由行波效应、部分相干效应和局部场地效应等因素综合作用,导致不同位置的输电塔地震响应不同,多维多点地震激励是其震害的主要原因之一,研究输电塔线体系在多维多点地震作用下的响应规律具有重要的现实意义。本文采用大质量分析法实现了输电塔线体系多维多点的地震作用模拟计算,并将计算结果与单塔结构的时程分析结果对比分析。     

大跨越输电单塔和塔线体系抗震性能对比分析

为分析大跨越输电塔结构单塔和塔线体系两种模型的合理性,采用时程分析法系统地分析了输电单塔和塔线体系的地震响应,从节点最大位移、结构的最大扭转角和杆件的最大轴力等方面分析了两种结构体系的地震响应的差异.结果表明,单塔和塔线体系节点最大位移的大小与节点所处的位置有关;塔线体系中塔的扭转角随地震传播时间的增加较单塔扭转角平缓...     

大跨越输电塔线体系风振控制

大跨越输电塔线体系是由导线和输电杆塔构成的结构体系。文章根据大跨越塔线体系的动力特性、塔架的振动特点,建立了考虑导线、绝缘子和塔架3 种构件组成的塔线耦合体系的非线性计算模型,并进行了动力特性分析。研究采用调频质量阻尼器(TMD) 以控制塔架第一振型振动,采用多个粘弹性阻尼器(VED) 用于增大塔线体系阻尼,减小塔线体系振动。两者联合对大跨越输电塔线体系进行风振控制,可使其响应最大值减小10 %～20 %。     

考虑脉动风荷载作用的大跨越输电塔线体系风致响应分析

为了掌握脉动风荷载作用下大跨越输电线路风致响应特性,以某500 kV三跨耐张段大跨越输电线路为研究对象,建立了输电塔线体系空间有限元模型,采用谐波叠加方法模拟输电塔线体系脉动风荷载时程,叠加静风荷载作用,研究了风荷载作用下单塔及塔线体系的模态动力特性,分析了不同风向角风荷载作用下塔线体系风振响应时域特性,并与单塔风致响应进行比较,获得了最不利风向角度,探索了不同风速作用下单塔及塔线体系最大位移和应力变化规律。结果表明,与单塔相比,塔线耦合体系具有较强的柔性,其模态的低阶振型主要表现为导线的振型;输电塔和输电线风振响应均以一阶振型为主;塔线耦合效应对塔线体系风振响应的影响较大,不同风向角风荷载作用下塔线体系风振响应均大于单塔,塔顶位移增大明显;塔线体系的最不利风向为垂直于导线布置方向;输电线路设计时建议考虑塔线耦合效应的影响。     

500kV同塔四回路大跨越塔风振响应分析

以西江500kV同塔四回路大跨越塔工程为例,介绍了大跨越塔的结构设计。采用Davenport风速功率谱函数,模拟了大跨越塔线体系的风速时程曲线。运用人工模拟的风速时程曲线,采用直接积分Newmark法计算了大跨越塔线体系的风振响应,分析了大跨越塔线体系的风振响应,给出了风振系数建议值,并将风振系数理论计算值与风洞试验结果进行了比较。计算结果可为同类大跨越塔工程作为参考。     

500 kV同塔四回路大跨越塔动力特性分析

介绍了西江500 kV同塔四回路大跨越塔的工程概况,对大跨越单塔和塔线体系进行了动力特性分析,并比较了大跨越单塔与塔线体系动力特性的差异。单塔和塔线体系均首先出现x轴弯曲振型,然后是y轴弯曲振型,再是z轴扭转振型;单塔的y轴弯曲振型频率和z轴扭转振型频率低于塔线体系。结果表明：大跨越塔的结构体系布置合理,导线提高了塔线体系的y轴弯曲和z轴扭转刚度。     

500kV淮蚌线淮河大跨越输电塔振动测试与模态识别

由于大跨越结构对环境荷载较为敏感,对其实施安全监测与评估的研究具有工程应用价值,而获取输电塔建成初期的动态特性是安全监测与评估的重要前提.对准蚌线淮河大跨越输电塔实施振动测试,测量该塔在环境激励下的振动响应.采用仅输出可测条件的模态识别方法,识别了输电塔的结构动态特性,并与有限元分析结果进行比较,显示模型能够准确地反映输电塔的动态特性.     

大跨越输电塔线体系有限元建模

以舟山大跨越输电塔线体系为工程背景,分别采用等效刚度空间梁单元、杆单元、悬链线索单元对输电塔、绝缘子和输电线进行了模拟,建立了塔线耦合体系的空间有限元模型。建模过程兼顾了模型的准确性和计算效率,重点阐述了悬链线索单元在输电线模拟中的应用。以此为基础,通过时域分析方法对塔线体系的动力特性和风振响应进行了计算。     

哈郑线黄河大跨越段跨越塔组立关键技术

在哈密南—郑州±800kV特高压直流输电线路工程黄河大跨越标段施工中,利用50t吊车和T2T80型双平臂旋转抱杆对N4跨越塔进行组立,有效地解决了跨越塔因塔腿根开大,横担长且质量大而造成的组塔困难。详细研究了N4跨越塔的组立关键技术,对于特高压直流输电线路工程长横担铁塔吊装具有一定的借鉴意义。     

地震作用下大跨越输电塔弹性动力稳定性能探讨

以2座不同呼高的干字型大跨越输电塔为例,探讨了此类结构在地震激励下的弹性动力稳定性能。文中借助有限元程序ANSYS的APDL语言,编制了将时程分析法与特征值屈曲分析法相结合的输电塔结构在地震作用下的弹性动力稳定分析程序,并讨论了不同地震输入方向和阻尼比对输电塔弹性动力稳定的影响。计算得出了2座输电塔在地震作用下弹性动力稳定分析的临界荷载及最不利输入方向,并比较了其动力稳定性能的特点。     

哈郑线黄河大跨越段跨越塔组立关键技术

在哈密南—郑州±800 kV特高压直流输电线路工程黄河大跨越标段施工中,利用50 t吊车和T2T80型双乎臂旋转抱杆对N4跨越塔进行组立,有效地解决了跨越塔因塔腿根开大,横担长且质量大而造成的组塔困难.详细研究了N4跨越塔的组立关键技术,对于特高压直流输电线路工程长横担铁塔吊装具有一定的借鉴意义.     

大跨越钢管混凝土输电塔抗震性能分析

传统的输电塔以钢结构为主,大量研究发现地震作用在结构设计中的影响很小,当前越来越多的大跨越输电塔采用钢管混凝土结构,由于其质量大、刚度大、混凝土受拉性能差等特征,地震作用下的结构响应尚不清楚。本文针对某大跨越工程建立了跨越塔有限元模型,采用梁单元和无法受拉的杆单元共同模拟钢管混凝土构件。首先,进行了模态响应分析,其次,以工程场地参数为依据,选取合适的地震波,进行了地震作用下结构响应分析,并将关键部位的响应与设计值进行对比分析。结果表明,在地震作用和其他荷载的共同作用下,钢管混凝土输电塔的塔顶位移小于规范限制值;在考虑承载力抗震调整系数的情况下,钢管和钢管混凝土主材的轴力与设计值的比值分别在64%和41%以下,输电塔的整体抗震性能满足设计要求。