海岛大跨越输电塔线体系风振响应及动力失稳分析

跨海输电塔线体系具有铁塔高、跨度大、风速大、恢复困难等特点，是岛屿电网的关键薄弱位置，尤其受台风等灾害天气影响严重，为进一步认识跨海输电塔线体系的风振响应特点和强风作用下的铁塔风致失稳特征，以温州洞头某线路典型跨海段（耐—直—直—耐）线路为研究对象，采用ABAQUS软件建立该跨海段两塔三线有限元分析模型。首先分析导线、裸塔及塔线体系的动力特性参数，然后开展不同风向角下的风振响应分析及位移风振系数计算，最后，采用增量动力分析方法（incremental dynamic analysis,IDA）模拟强风作用下考虑塔线耦合效应的铁塔非线性倒塌过程。研究表明：大跨越导线、地线对输电塔在不同风向角下的风振响应影响存在差异，0°风向角下，大跨越导线、地线增大体系的阻尼，降低风振响应；90°风向角下，大跨越导线、地线在横向风作用下产生较大面外位移，增大塔线体系的风振响应；强风作用下，输电塔斜材相较于主材更容易发生动力失稳，引起结构内力重分布，使得塔身中上部受力集中，最终导致输电塔发生渐进式倒塌。