大跨越输电塔动力特性及风振响应分析（可复制毕业论文）.pdf

摘要载的功率谱密度,将其作为随机激励,在频域内对输电塔模型作功率谱作为重要的生命线工程,输电塔的高柔特性,使其在风荷载作用下的结构动力响应强烈。因此,研究输电塔的动力特性及风振响应,确保风荷载作用下输电塔的正常工作,己成为电力工程与土木工程界一个重要的研究课题,引起了国内外很多研究者的极大关注。本文以王家滩汉江大跨越输电塔为工程背景,对它的动力特性和风振响应进行了研究,得到了一些对实际工程抗风设计计算具有参考意义的结论。首先介绍了结构上风荷载的基本特性及计算公式。根据节点构造和杆件特点,选用合适的单元类型,建立输电塔的有限元模型。将输电塔分为段,计算每段在静力荷载作用下的位形擦χ仗。接着,以静力终态作为模态分析的初始态,通过模态分析,求得结构的频率和振型等动力特性。根据各阶模态的参与系数和有效质量的大小,确定输电塔的主振型及其频率,并且分析了输电塔的动力特性。引入结构随机振动和顺风向随机风振响应基本公式,为后面的风振响应分析提供理论依据。考虑脉动风荷载的空间相关性,计算脉动风荷密度分析,得到了输电塔各节点的风振响应。另外,采用风振系数法,计算输电塔的等效静力风效应。将两种方法的计算结果进行比较,功率谱密度分析的结果较大。功率谱密度分析考虑多阶振型对风振响应的贡献,因而对于线性结构比风振系数法更可靠。关键词:大跨越输电塔;风荷载;动力特性;模态分析:风振响应;功率谱密度分析
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彖勘作者签名:裼砺钆仰作者签名:裼面乳付日期:沙辞厂月巩日长沙理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:!年抡迦日期:ぁ年仑θ本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”导师签名
第一章绪论引言要环节。在地形复杂地区,输电线路跨过较宽的江河或深谷,输电塔高度常达上百米,年和年,我国哐瓜呗妨酱畏⑸顾鹿剩乇鹗歉鹚ɑ芈芬常复杂的空间塔一线耦联体系“T偌由戏绾稍乇旧淼乃婊砸约岸越峁棺饔眯式、作用机理的的复杂性,所以仅靠理论计算是不能精确地分析输电塔的动力特性和风振响应的。只有理论计算与试验研究相结合,才能很好地完成这一研究课题。从结构设计角度出发,往往更希望有一种简便、准确的分析方法。因此提出一种简便、准确的分析方法具有很重要的理论和现实意义。本文从这一目的出发,对输电塔的动力特性及风振响应分析做了一定的简化。电力工业是国民经济和社会发展的基础产业,关系到国计民生。高压输电线路是电力系统的重要组成部分,是电力系统中电能传输、交换、调节和分配的主近年来,以大城市为中心的电力需求急剧增加,而火力、水力和核能等大规模的发电设备大都远离都市,特别是在“西电东送、南北互供、全国联网”的格局下,高电压、大容量、远距离输电线路的建设成为社会发展的必然“J涞缢作为电力输送的支柱,约占线路总投资的%,占有的比重很大,它的安全性和可靠性日益受到关注。档距可达上千米。大跨越输电塔是一种柔性较大的高耸结构,一般为较高的格构式钢桁架塔。输电塔的高柔特性,使其在风荷载作用下的动力响应强烈。作为重要的生命线工程,输电塔的破坏会导致大面积的供电中断,这不仅将极大地影响人们的生产、生活秩序,而且可能会引发火灾等次生灾害,给经济和人民生命财产带来严重的损失。在我国,输电线路的破坏情况还是比较严重的,输电塔被风吹倒的事,几乎每年都有发生。文献辛芯倭私┠昀次夜线路的倒塔情况,其中,在次串倒斐珊艽笥跋臁R虼耍芯渴涞缢亩μ匦约胺缯裣煊Γ繁7荷载作用下输电塔的正常工作,已成为电力工程与土木工程界一个重要的研究课题,引起了国内外研究者的极大关注。比较精确地分析输电塔的动力特性和风振响应,通常要考虑导线、地线和绝缘予的作用,有时还要考虑相邻输电塔的振动影响。体系中的导线、避雷线属于柔性材料,具有很强的非线性性质,从动力分析上看,输电塔一线体系是一种非
⒆槌杉疤氐根开:塔底正多边形的外接圆直径。正四边形塔的根开为塔底四边形的对角输电塔按材料分为钢塔和钢筋混凝土塔。输电钢塔韵录虺剖涞缢蛩是支持导线及地线的空间钢结构。塔、塔头的形式