风雨荷载下输电塔体系的动力响应分析.pdf

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1、88低温建筑技术2014年第1期(总第187期)风雨荷载下输电塔体系的动力响应分析邵勇超，王毅，李占军(河南省安丰建筑装饰工程有限公司，郑州450008)【摘要】通过数值模拟输电塔体系，利用谐波叠加法和Kaimal谱，完成了脉动风速时程的模拟和雨荷载模拟，最后利用ansys在时域内分析输电塔风雨荷载作用下的动力响应规律。分析表明：脉动风和降雨对输电塔体系位移响应都有明显影响，且脉动雨工况较平均雨工况下对位移响应量更加明显。【关键词】输电塔结构；功率谱；动力响应【中图分类号】TU312．1【文献标识码】B【文章编号】1001-6864(2014}01—0088—03高压

2、输电塔是应用极广的一类高耸结构，在风雨载仍局限于风荷载，但没有考虑雨荷载的影响。由此荷载共同作用下容易损伤甚至倒塌。2004年8月在可见，现有输电塔风(雨)致动力响应的研究还有很多浙江省登陆的台风“云娜”，造成了长达3342km输电不足，风雨对输电塔线体系的影响研究还处于初级阶线路的损坏；2005年4月，由于受到强风的影响，江苏段，还需进一步深入研究才能揭示破坏的机理。盯胎的同塔双回路500kV双江线发生倒塔事故，给社本文在以往的研究基础上，通过建立风雨荷载的会经济造成严重损失；2005年6月，国家“西电东送”数值模型和输电塔有限元模型，模拟计算得到平均和华东、江苏“

3、北电南送”的重要通道江苏泅阳500kV风、脉动风以及风雨荷载共同激励等不同工况下的输任上5237线发生风致一次性倒塌l0基输电塔的事电塔的动力响应，并分析其动力响应规律。故。因此，综合考虑平均风、脉动风以及降雨对输1理论模型建立电塔体系的影响，变得尤为重要。1．1风荷载模型目前，国内外学者主要从结构动力响应分析、数瞬时风一般可以分为随高度变化的平均风和随值分析和试验等方面对输电塔体系的防灾机理进行时间变化的脉动风。在风荷载的建立过程中通常假研究。Battista和Yasui"等利用有限元方法，在时域设为具有零均值的高斯平稳随机过程，因此风的模拟范围分析了输电塔线体系的

4、风振响应。Diana通过实际上是脉动风的模拟。平均风速和脉动风速之和对输电线路体系进行有限元分析，得到了大量的高强可以用来描述任一点，任一高度的风速度，表达式为：度风致影响下输电塔体系的响应数据，这为输电塔设(，t)=(：)+(，t)(1)计提出一些参考建议。李宏男等提出了输电塔体式中，()为平均风速；u(z，f)为脉动风速。系的多质点模型，并利用能量分析原理输电塔体系动(1)平均风。大气边界层内风速和边界层属性力响应特征。邓洪洲等分析了时域内舟山输电塔表现为明显的垂直梯度变化，对于风场沿边界层高度线耦合体系的顺风向风振响应，同时对输电塔线体系运动变化规律主要根据平均

5、风速剖面这一指标判断。模型进行了风洞试验。然而，这些研究涉及的环境荷一般情况下，平均风速随高度的增加而增大，可以利(2)增设塔吊预埋钢筋，确保塔吊工作的稳定题。通过对施工过程的有效控制，可以实现塔身外观性。翻模用塔吊进行提升，对塔身上下部分同时施质量好、塔身垂直精准度好的工程目标。因此在确定工。施工时在塔底承台上预埋塔吊钢筋，浇筑完塔吊施工方案时，我们要把施工的进度要求、施工技术、经基础后再预埋必要的塔吊固件，进一步保证塔吊工作济效益、安全质量等各种因素有机的结合起来进行多过程中的稳定。因为该高塔比较高，因此塔吊在长期方案的比较，从而确定出高耸类构筑物的最佳施工的工作

6、中将会产生较大的扭转变形，目前工程中最有方案。效的防止变形方法就是增设预埋件，进而保证塔吊工作时的稳定性，排除了塔吊安全隐患。【收稿日期】2013—10-31【作者简介】于秉坤(1976一)，男，哈尔滨人，高级工程师，研(3)通过黑龙江省农垦总局九三分局多普勒天究方向：建筑工程。气雷达塔工程，可以得知在高耸气象塔的施工中，利用翻模技术能够很好的解决塔身高、跨径大的施工问邵勇超等：风雨荷载下输电塔体系的动力响应分析89用指数风剖面表示沿高度变化的规律，其表达式为：Q345钢，其他辅助材均为Q235钢，因此在进行模拟时各杆件均采用BEAM188梁单元进行模拟。其中，主器=

7、((2)节点刚性连接，次节点铰接。式中，(：)为离地面高度z处的平均风速；(z)为离地面高度(通常取=10m)处的平均风速；为地面粗糙度系数。(2)脉动风。本文对于输电塔沿高度变化方向的变化采用的Kaimal风速谱：一一f1+5os9(3)Ⅱ式中oc=~z／V(z)为无量纲Monin坐标；n为频率；图1输电塔模拟结构图z为高度坐标；(：)为平均风速。(3)各模拟点风速时程。谐波叠加法是要用三2．2脉动风速模拟角级数叠加的方法模拟平稳高斯随机过程。在这一本文采用谐波叠加法模拟作用于输电塔的脉动过程中如果需要模拟／7,个点的风速时程，得到的n个风速时程。