高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的識別與測量噪聲影響分析.pdf

1、輸電塔作為典型的高聳結(jié)構(gòu),所受外荷載主要為風(fēng)荷載。由于輸電塔的高度一般較大,側(cè)向剛度小,另外風(fēng)荷載又是一種隨機(jī)荷載,在風(fēng)荷載的作用下輸電塔的某些構(gòu)件很容易發(fā)生損傷而出現(xiàn)疲勞破壞。輸電塔作為重要的生命線工程,其倒塌破壞將會造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會影響。大量的輸電塔破壞研究報(bào)告表明,輸電塔倒塌很多情況是由于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)疲勞損傷而發(fā)生的強(qiáng)度破壞或失穩(wěn)破壞。在以往的研究中,往往是通過測得有限測點(diǎn)的響應(yīng)或應(yīng)變來估計(jì)輸電塔的損傷狀況,但是由于

2、測點(diǎn)有限,并不能完全估計(jì)出整個塔的安全狀況或誤差較大。通過測量有限測點(diǎn)的響應(yīng)利用荷載識別的方法能夠估計(jì)出作用在結(jié)構(gòu)上的等效風(fēng)荷載,但是由于輸電塔高柔性的特點(diǎn)噪聲對識別的精度有很大影響,就有必要對噪聲對荷載識別的影響做進(jìn)一步分析。因此找到合適的動力風(fēng)荷載識別方法和對荷載識別進(jìn)行噪聲分析是極其重要和有其實(shí)際意義的。
　　本文首先通過有限元軟件ANSYS建立了輸電塔結(jié)構(gòu)的三維有限元模型,并對其模態(tài)和振形進(jìn)行了分析,然后利用人工模擬出的等

3、效脈動力動風(fēng)荷載對輸電塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動力分析,求得輸電塔主要節(jié)點(diǎn)上的動力響應(yīng),為后文的動力荷載識別做準(zhǔn)備。本文利用模態(tài)分析識別方法和基于Newmark-β動力反分析的識別方法,以輸電塔結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行了等效動力風(fēng)荷載的識別,并對測量響應(yīng)中加入了不同程度的噪聲來分析噪聲對荷載識別的影響,結(jié)果表明噪聲對識別的結(jié)果有明顯影響。本文利用五點(diǎn)法荷載識別方法對輸電塔進(jìn)行了荷載識別,由于該方法對初值不敏感和避免了誤差累積性,識別結(jié)果明顯優(yōu)于上述兩種方法,并