基于可靠度的既有輸電桿塔維修決策研究.pdf

1、輸電桿塔是重要生命線工程之一的電力系統(tǒng)的重要組成部分，對輸電線路的良好運(yùn)行起著舉足輕重的作用。但是輸電桿塔屬于對風(fēng)荷載作用敏感的高聳結(jié)構(gòu)，組成桿塔的構(gòu)件在服役期內(nèi)長期處于風(fēng)致作用下難免產(chǎn)生疲勞損傷，導(dǎo)致桿塔結(jié)構(gòu)的性能退化，抵抗極端環(huán)境作用的能力降低以致最后發(fā)生事故。本文對既有輸電桿塔的維修決策進(jìn)行研究，旨在建立一套基于疲勞可靠度的輸電桿塔的預(yù)防維修決策方法，實(shí)現(xiàn)維修時(shí)機(jī)的預(yù)測，以保證結(jié)構(gòu)的疲勞可靠性，同時(shí)考慮維修的經(jīng)濟(jì)相關(guān)性，優(yōu)化維修計(jì)

2、劃降低維修成本，以避免結(jié)構(gòu)因疲勞損傷累積造成的重大事故。為解決上述問題，本文主要完成了如下工作：
　　首先提出了確定重要構(gòu)件的兩步法，即利用大型有限元軟件ANSYS建立輸電桿塔結(jié)構(gòu)有限元模型，先對其進(jìn)行等效風(fēng)荷載作用下的應(yīng)力分析以確定必須監(jiān)測構(gòu)件以及建議監(jiān)測構(gòu)件，再通過構(gòu)件變化對桿塔一階振型的靈敏度分析確定構(gòu)件的相對重要性，從而實(shí)現(xiàn)了在實(shí)際工程中可根據(jù)經(jīng)濟(jì)條件和實(shí)際需要合理地確定重要構(gòu)件的目的。
　　其次基于材料的P-S-N

3、曲線推導(dǎo)了構(gòu)件的疲勞失效函數(shù)和疲勞可靠度函數(shù)，對重要構(gòu)件建立了預(yù)防性不完全維修決策模型，在保證構(gòu)件疲勞可靠度的基礎(chǔ)上以單位時(shí)間維修成本最小為目標(biāo)優(yōu)化維修模型，通過算例分析驗(yàn)證了模型的有效性，為便于應(yīng)用，利用MATLAB編制了應(yīng)用程序并將其作為輸電桿塔的維修決策支持系統(tǒng)的一部分。
　　最后研究了既有輸電桿塔結(jié)構(gòu)體系的維修決策，建立了基于機(jī)會(huì)成組維修的預(yù)防性維修決策模型，在構(gòu)件的疲勞可靠度不低于給定的疲勞可靠度閾值的前提下，通過調(diào)整機(jī)