螺栓滑移對輸電塔線體系的風(fēng)振響應(yīng)影響研究.pdf

1、輸電線路是我國電網(wǎng)的大動脈，為國計民生提供堅強(qiáng)的后盾。輸電塔線體系擁有大跨、高柔等特點(diǎn)，在強(qiáng)風(fēng)、地震、冰凍雨雪等自然條件下，輸電塔極易發(fā)生倒塔破壞。其中，與輸電線之間的耦合作用，使得塔線體系的動態(tài)特性、風(fēng)振響應(yīng)更加復(fù)雜，相關(guān)的深入研究可以為輸電線路的設(shè)計提供參考。本文以課題組承擔(dān)的某實(shí)際工程項(xiàng)目中的ZM-11貓頭型單回路輸電塔為背景，針對其塔線體系的動態(tài)特性以及風(fēng)振響應(yīng)進(jìn)行研究。論文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)風(fēng)場模擬
　　

2、介紹了脈動風(fēng)速的基本特性以及線性濾波法中的自回歸模型(AR)。基于此模型，給出了利用MATLAB軟件模擬的具有空間相關(guān)性的給定Davenport譜的脈動風(fēng)速時程曲線的步驟，并將風(fēng)速時程通過FFT變換所獲得的譜與目標(biāo)功率譜進(jìn)行對比，驗(yàn)證了此種模擬方法的合理性和有效性。在此基礎(chǔ)上，通過風(fēng)速與風(fēng)荷載的轉(zhuǎn)換關(guān)系式得到風(fēng)荷載時程曲線，以此來計算輸電塔線體系的風(fēng)振響應(yīng)。
　　(2)輸電塔線體系的有限元建模及動態(tài)特性分析
　　課題組針對輸

3、電塔中典型的螺栓接頭，包括單螺栓、雙螺栓、三螺栓連接接頭進(jìn)行了軸向拉伸試驗(yàn)，得到相應(yīng)的位移-載荷曲線?；贏NSYS建立了螺栓連接的三維有限元模型，得到的位移-載荷曲線與試驗(yàn)結(jié)果作對比，利用相關(guān)的模擬參數(shù)，模擬得到塔腿與塔腿螺栓連接的位移-載荷曲線。利用非線性彈簧單元將位移-載荷曲線引入整塔的有限元模型中，建立考慮螺栓滑移的有限元模型。比較滑移模型與兩種不考慮螺栓連接影響的傳統(tǒng)有限元模型的模擬結(jié)果，驗(yàn)證了滑移模型的數(shù)值計算更接近試驗(yàn)測量

4、結(jié)果。以這三種模型為基礎(chǔ)，建立相應(yīng)的輸電塔線耦合體系，其中包括單塔雙線和雙塔三線體系，對其進(jìn)行模態(tài)分析研究其動態(tài)特性，并提出螺栓滑移對輸電塔及其塔線體系的動態(tài)特性的影響規(guī)律。
　　(3)輸電塔線體系的風(fēng)振響應(yīng)有限元分析
　　考察了垂直輸電線方向不同風(fēng)速作用下輸電塔線體系的時域響應(yīng)，得出風(fēng)速、塔線耦合效應(yīng)以及螺栓滑移對輸電塔風(fēng)振響應(yīng)的位移、加速度均方根的影響。通過對比擬靜力風(fēng)載作用下的桿件內(nèi)力，研究風(fēng)載作用下螺栓滑移對輸電塔線