考慮SSI的輸電塔-線體系動(dòng)力響應(yīng)與倒塌分析.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)電力供應(yīng)的需求與日俱增，《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的頒布，更是對(duì)我國(guó)電力設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。因供電網(wǎng)絡(luò)覆蓋的廣泛性，輸電線路工程不可避免的需要穿越復(fù)雜的不利地形，且隨著高壓輸電的普及，輸電塔的結(jié)構(gòu)形式向著更高和更復(fù)雜的方向發(fā)展。正因如此，地震導(dǎo)致輸電塔破壞的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，從確保人民財(cái)產(chǎn)安全及國(guó)家生產(chǎn)建設(shè)的角度出發(fā)，開展輸電塔-線體系抗震性能的研究具有十分重要的意義。
　　目前，關(guān)于考慮土-

2、結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用(Soil-Structure Dynamic Interaction，簡(jiǎn)稱“SSI”)的輸電塔-線體系在地震動(dòng)差動(dòng)作用下動(dòng)力響應(yīng)和地震作用下倒塌破壞的研究甚少。本文基于顯式分析方法，研究了SSI效應(yīng)、地震動(dòng)行波效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響及考慮SSI效應(yīng)時(shí)地震動(dòng)一致輸入下輸電塔-線體系的倒塌破壞機(jī)理，具體內(nèi)容如下:
　　(1)以某220kV輸電線路工程為背景，建立了剛性基礎(chǔ)和考慮SSI效應(yīng)的輸電塔及輸電塔-線體系的精

3、細(xì)化有限元模型(Transmission Tower System，簡(jiǎn)稱TS;Pile-Soil-Transmission Tower Interaction System，簡(jiǎn)稱PSTI)。開展了結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析，分別研究了輸電線及SSI效應(yīng)對(duì)輸電塔動(dòng)力特性的影響;
　　(2)通過(guò)動(dòng)力時(shí)程分析，得到了四種場(chǎng)地類型條件下考慮SSI效應(yīng)的輸電塔-線體系動(dòng)力響應(yīng)，并與剛性基礎(chǔ)模型的計(jì)算結(jié)果對(duì)比。分析了不同場(chǎng)地條件下SSI效應(yīng)對(duì)塔-線體系

4、地震響應(yīng)的影響;
　　(3)獲得了剛性基礎(chǔ)和考慮SSI效應(yīng)的輸電塔-線體系在地震動(dòng)一致輸入和行波輸入下的動(dòng)力響應(yīng)。研究了行波效應(yīng)對(duì)兩種基礎(chǔ)形式輸電塔和輸電塔-線體系地震響應(yīng)的影響，以及SSI效應(yīng)和行波效應(yīng)之間的相互影響;
　　(4)基于考慮桿件失穩(wěn)效應(yīng)的材料子程序，對(duì)地震激勵(lì)下考慮剛性基礎(chǔ)和SSI效應(yīng)輸電單塔及輸電塔-線體系模型的倒塌破壞進(jìn)行了模擬，研究了地震動(dòng)作用下輸電單塔及輸電塔-線體系的極限承載力，并分析了失效桿件類型