輸電塔連續(xù)倒塌數值模擬分析.pdf

1、輸電塔作為供電系統(tǒng)重要的輸送給用電設備，在社會、經濟與生活中扮演著重要角色。由于輸電塔的連續(xù)倒塌會導致供電系統(tǒng)的中斷，這不僅嚴重地影響生產建設、生活秩序，而且可能會引發(fā)火災等次生災害，造成極大的不良影響。目前對輸電塔此類生命線工程開展連續(xù)倒塌的研究工作尚少，但卻是必要而迫切的。關鍵桿件是結構遭受偶然荷載(或發(fā)生意外情況時)時極易發(fā)生破壞的桿件。本文以一基跨淮河輸電塔為分析對象，對其開展了基于拆除構件法的連續(xù)倒塌研究。
　　 本文

2、將Pandey敏感性指標的計算方法與屈曲分析理論相結合進行敏感性分析。該方法將屈曲特征值作為荷載系數用于結構構件敏感性指標計算，再由桿件敏感性指標來確定關鍵桿件。按照論文采用的計算方法求得了實例工程各桿件敏感性指標的分布，由敏感性指標的大小確定了輸電塔的關鍵桿件。敏感性分析發(fā)現，對輸電塔塔架結構而言其敏感性指標大致呈下大上小的規(guī)律分布，本文建議：(1)結構上部的桿件敏感性指標普遍很小，可不用針對上部桿件進行敏感性分析，以節(jié)約分析時間；(

3、2)在確定關鍵桿件時，宜結合設計經驗有針對性的對重要桿件失效的情況進行分析，這樣更快速、準確、高效。采用敏感性分析的方法進行關鍵桿件的判別，能夠滿足定量的要求，是值得采用的方法。
　　 本文采用結構連續(xù)倒塌分析的四種方法(線彈性靜力分析、非線性靜力分析、線彈性動力分析、非線性動力分析)對實例工程進行了連續(xù)倒塌分析。假定關鍵桿件因意外事件失效而予以拆除，分析時考慮構件失效時的動力效應。同時，本文還對其他位置較為特殊的桿件進行了抽除

4、桿件的連續(xù)倒塌分析以進行對比研究。本文由非線性靜力分析得到了輸電塔塔架結構極限承載能力的荷載位移曲線，驗證了敏感性計算方法結合屈曲理論用于計算結構敏感性指標、確定結構關鍵桿件的正確性。通過對輸電塔在既有荷載作用下進行非線性動力分析得到了塑性鉸發(fā)展變化情況，對輸電塔的傳力模式有了更深的認識，對連續(xù)倒塌的形成機制有了很好的理解。
　　 最后，采用大型通用有限元軟件Ansys/Ls dyna對實例工程進行了顯式動力分析，通過繪制各種工