懸索拉線塔的風振分析.pdf

1、懸索拉線塔是一種高聳、高柔、大跨的結構，屬于風敏感結構，風荷載在拉線塔結構的設計中往往起到控制荷載的作用。拉線塔因為柔度大，在受到脈動風荷載作用時，會出現較大的幾何變形，具有幾何非線性。拉線塔結構的塔-線相互耦合，輸電線會對拉線塔立柱的剛度和內力產生影響，所以拉線塔的內力響應也具有非線性。特高壓輸電線路與超高壓輸電線路的差異使特高壓輸電塔的塔頭尺寸，塔身高度有所提高，桿塔承受的荷載和塔身自重也相應增加?？紤]了這些因素，本文進行了特高壓拉

2、線塔結構在脈動風荷載作用下的動力時程反應分析。
　　輸電塔結構一般分為自立式輸電塔和拉線塔兩大類。懸索拉線塔是拉線塔結構的一種形式。自立式鐵塔自重大，工程量大，造價高，但適應性廣，可應用于各種地形之中。而拉線塔則自重較輕，工程量較小，造價較低，但其使用會受到一定的地形條件的限制。從以往的工程經驗中得知，與自立式鐵塔相比較，拉線塔的自重可減少20％~50%，其節(jié)約成本作用明顯。因此，在地勢起伏不大的地區(qū)，采用拉線塔結構比較合適。

3、r>　　本文中的風振分析，是基于一條經過新疆戈壁荒漠地區(qū)的±800kV特高壓直流線路進行的，主要研究內容和結論有以下幾個方面：
　　①結構的靜力特征研究。建立懸索拉線塔結構精細的有限元模型，運用有限元分析軟件ANSYS分析結構的靜力特征。文中通過分析鋼索的最大設計應力確定了拉線的最大初張力。文中給出了考慮非線性變形的影響下，拉線內力、懸索內力和立柱內力在自重無風作用下的關系曲線。分析了不同初張力對結構內力的影響。分析結果表明，在不

4、同的懸索初張力和自重作用下，結構內力隨初張力增大而線性增大。
　?、诮Y構的動力特征研究。文中首先通過索單元的預先找形，完成了導地線在自重和風荷載下的坐標找形定位。然后進行了動力特征分析。結果表明：立柱的第一階頻率為繞自身的扭轉；單塔的立柱扭轉頻率和塔線體系的立柱扭轉頻率幾乎一致；由于導地線的作用，塔線體系中立柱側彎頻率較單塔較低；拉索張力會顯著增大立柱的扭轉剛度；隨著拉索張力的增大，扭轉頻率非線性增大；當懸索初張力較小時，懸索初張

5、力對立柱的模態(tài)影響較?。划攽宜鲝埩^大時，懸索初張力增大，立柱的頻率減小。
　?、劢Y構風振響應研究。文中分別建立了帶彈簧的簡化梁模型，簡化立柱單塔模型和實際單塔模型，來研究單塔的風振響應特征。接著又建立了簡化立柱塔線線模型和實際塔線模型，研究塔線模型的響應。文中討論了立柱風振系數隨導線張力和拉線張力的變化。研究發(fā)現，隨著導地線張力的增大，立柱位移平均值減小，動力值略微增大，風振系數增大，但變化都不是很明顯。隨著拉線張力增大，立柱的