輸電塔壓桿失穩(wěn)及失穩(wěn)后狀態(tài)的識別.pdf

1、輸電塔結(jié)構(gòu)塔身豎向主桿是其主要的受力桿件。在強風等外荷載作用下，豎向主桿會發(fā)生受壓失穩(wěn)，從而可能導致輸電塔發(fā)生倒塌。因此，及時識別輸電塔豎向主桿的工作狀態(tài)，及時診斷主桿失穩(wěn)損傷，防止由于主桿失穩(wěn)破壞而導致輸電塔發(fā)生倒塌是十分必要的。
　　 研究表明，輸電塔結(jié)構(gòu)的豎向主桿不僅要受到軸向壓力作用，還要承受彎矩作用，為典型的壓彎構(gòu)件。在考慮初始幾何缺陷、幾何與材料非線性的情況下，此類壓彎構(gòu)件會發(fā)生彈塑性失穩(wěn)。本文通過研究輸電塔豎向主桿

2、軸向剛度的退化規(guī)律來分析其發(fā)生彈塑性失穩(wěn)的過程。利用有限元分析軟件ANSYS，本文建立了輸電塔豎向主桿的有限元模型。首先僅在主桿桿端施加軸向壓力作用，對其進行屈曲分析，得到桿端軸向壓力與其軸向剛度的關(guān)系曲線；接著在主桿桿端同時施加軸向壓力與彎矩作用，對其進行屈曲分析，得到桿端軸向壓力、桿端彎矩與其軸向剛度的關(guān)系曲面。
　　 本文以輸電塔豎向主桿剛度的折減來模擬失穩(wěn)損傷，提出了主桿損傷的分步診斷法。首先，把輸電塔結(jié)構(gòu)塔身部分沿縱向

3、化分為若干子區(qū)域，在輸電塔塔頭頂部沿x方向施加一個脈沖激勵，獲取損傷前后各子區(qū)域節(jié)點層處的加速度時程響應，采用bior6.8小波函數(shù)把加速度時程響應信號進行分解，通過構(gòu)建損傷前后的三階小波包第一頻帶能量曲率變化率指標來判定損傷主桿可能所在的子區(qū)域；然后，應用模態(tài)應變能和區(qū)間估計理論，確定可能損傷區(qū)域中各桿件模態(tài)應變能的變化值和基于概率的可能損傷區(qū)域中所有桿件的模態(tài)應變能變化的區(qū)間上限的估算值，以它們的差作為損傷指標定位發(fā)生失穩(wěn)損傷桿件的