輸電鐵塔試驗仿真系統(tǒng)的分析模型研究.pdf

1、電力能源是國家的經濟命脈。我國處于自然災害多發(fā)區(qū),2008年雪災后,國家電力部門在2010年7月頒布了新的線路設計標準。為了適應新規(guī)范和建設特高壓電網、堅強電網、智能電網的要求,需要設計和改進一系列高質量高水平的桿塔。而新型桿塔在進行大規(guī)模應用前需要進行真型塔試驗,而一旦試驗時發(fā)生破壞,就必須重新設計和制作新塔。這樣勢必會造成設計成本增加,設計周期增長。因此有必要開發(fā)一套鐵塔試驗仿真系統(tǒng)進行鐵塔試驗前的仿真模擬,進而提高鐵塔試驗的成功率

2、,甚至部分取代一些試驗,而鐵塔試驗仿真系統(tǒng)里首先要解決的問題就是鐵塔仿真模型的準確性。
　　本文基于真塔試驗數據,利用大型有限元仿真軟件ANSYS對鐵塔進行仿真分析。推導了空間桿單元和空間梁單元的質量矩陣和剛度矩陣,利用不同的建模方法建立了鼓型塔的鋼架模型、桁梁模型和等截面梁模型,分析了設計院提供的鼓型塔1:1真型塔試驗數據。由于鐵塔試驗加載時存在一定的角度,為了使仿真模型分析更加精確,采用換算后的12種工況的試驗荷載對三種仿真模

3、型進行分析,然后將三種仿真模型計算的應變改變值和試驗應變改變值進行對比分析,通過分析可知三種鐵塔仿真模型的主材誤差較小,斜材和橫隔材誤差較大,三種模型中桁梁模型和試驗數據最接近。然后利用桁梁模型進行了鐵塔位移分析、支座反力分析、極限承載力分析、塔材測點位置分析。通過對桁梁模型在60°風工況下位移分析可知,鐵塔位移值從下到上呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢,位移仿真值比試驗值要小,位移試驗值和仿真值都呈現(xiàn)線性增長,都未進入非線性狀態(tài),鐵塔可以承受更大的