受損變電構架的動力性能及損傷識別研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展以及國家綜合實力的提升，電力在國家基礎設施中起的作用尤為重要。對某變電站建（構）筑物調研發(fā)現(xiàn)，由于常年的使用，一部分變電構架出現(xiàn)了碳化、銹蝕、鋼材彎曲和凹陷的現(xiàn)象，以上這些現(xiàn)象可以看做變電構架發(fā)生了損傷，這些損傷使變電構架的動力特性出現(xiàn)變化，同時由于某些損傷發(fā)生的不太明顯，對這些損傷進行診斷也顯得尤為重要。
　　 由于鋼結構變電構架應用的越來越多，本文以鋼結構變電構架為例，對變電構架受損前后的動力特性進行研究以及對

2、變電構架進行損傷診斷，本文完成的主要工作如下:
　　 (1)本文以某500kV的鋼結構變電構架為例，建立受損前后的單側支撐變電構架和雙側支撐變電構架模型。
　　 (2)本文的鋼結構變電構架柱截面參數(shù)為420×6mm，采用有限元軟件對無損單側支撐變電構架和無損雙側支撐變電構架進行計算，結果表明兩種模型均符合設計要求，同時表明變電構架柱受彎矩和軸力的影響較大。兩種模型下的動力特性分析顯示結構的第一階振型主要是沿變電構架橫梁長

3、度方向的平動，雙側支撐變電構架的第一階頻率比單側支撐變電構架的頻率大。
　　 (3)建立受損后的變電構架模型，當采用等效剛度法模擬損傷時，雙側支撐變電構架的最大損傷系數(shù)比單側支撐變電構架大;當采用區(qū)段損傷法模擬時，兩者的最大損傷系數(shù)是一樣的。
　　 (4)以無損單側支撐變電構架和受損單側支撐變電構架為例，在地震作用下采用動力時程法對變電構架進行分析，用圖表的形式將變電構架關鍵部位的位移時程曲線和應力時程曲線表示出來。研究

4、表明兩種模型在加速度峰值為140cm/s2地震波作用下結構處于彈性狀態(tài)，在加速度峰值為615cm/s2地震波下均出現(xiàn)塑性變形，其局部最大應力超過了235Mpa，變電構架有可能發(fā)生破壞，而且隨著損傷程度的增大，其局部最大應力也逐漸增加。
　　 (5)采用單元模態(tài)應變能變化率法對受損變電構架柱進行損傷診斷，研究表明，該方法能夠很好地對變電構架柱單位置損傷和多位置損傷進行損傷識別。從理論上和例子上驗證了多位置損傷下的模態(tài)應變能變化率是