基于输电塔法兰联接节点螺栓松动等效模型及风振响应分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文输电塔法兰联接节点螺栓松动等效模型及风振响应分析姓名：徐永波申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：瞿伟廉20070501武汉理工大学硕士学位论文中文摘要输电铁塔是一类应用广泛的高耸塔架结构型式。输电线路工程是重要的生命线工程，而输电塔是其重要组成部分。钢管塔是输电塔中常用的一类结构形式，在这类结构中，钢管主要通过法兰螺栓和焊接联接。由于螺栓和焊缝在长期的风荷载引起的结构振动中会产生松动或裂缝，如不及时发现，则会进一步造成损伤的扩展，在强风作用下甚至会引起结构的倒塌，因此及时进行结构节点损伤的诊断是十分必

2、要的。目前，利用大型结构损伤诊断进行人工激励，操作成本和难度均比较大，那么基于环境激励的损伤诊断方法成为一种应用前景较好的选择，基于此，本文进行了输电塔法兰联接节点螺栓松动前后的风致响应分析，为实现输电铁塔的损伤诊断工作做了铺垫。本文的主要工作如下：1、本文采用谐波叠加法进行了脉动风荷载的模拟，并与达文波特谱比较，验证了本文模拟风荷载方法的可行性。2、从前人的研究可看出，螺栓松动可以等效为螺栓联结构件的刚度折减。本文在把螺栓松动损伤等效为法兰联结处等效杆件刚度下降的基础上，通过优化等效的方法建立了有螺栓松动损伤的输电塔损伤简化等效

3、模型。3、本文采用梁单元模拟输电塔结构杆件，采用空间直线单元模拟导线，运用MATLAB编程，建立了输电塔体系的有限元模型。运用NEwlDN-娜HON方法进行了输电塔线体系静力分析，用Ncwmrak-6法进行了输电塔线体系的动力分析．4、本文对输电塔法兰联接节点螺栓完好和松动状态下结构的风致响应进行分析，就螺栓松动对输电塔线体系及局部响应的影响得出了相关结论，为后续的输电塔法兰联接节点螺栓松动损伤诊断研究作了准备。关键词：输电塔结构，螺栓松动损伤，等效，风致响应武汉理工大学硕士学位论文TransmissionTowerisakind

4、ofwideappliedHigh-riseTowerstructurespaHern．TransmissionlinesystemisallimportantfifelineprojectandtheTransmissionToweristhemaincomponentofthissystem．St∞ITubeTowerisakindoftransmissiontowerstructurewhichisalwaysused．Thesteelpipemainlyjoinsthroughtheflangeboltandtheweld

5、inginthisstructure．Theboltandtheweldedjointbecomelesscrowdedorcrackinthestructurevibr甜伪underthelong-termwindload．Ifdiscoverednotpromptly,itcouldfuitherCreatethedamageexpansion．Itevencouldcal珏；estructurecollapseunderthegalefunction,sothejointdamagediagnosisofstructures

6、ispromptlyextremelyessential．Atpresent,INLrl'ieSonthemanualdriveoperatinghaveheavydifficultyandhighcoststodamagediagnosisofthelarge-scalestructure．ThenstructuraldamageidentificationmethodbasedOllambientexcitationbecomesonekindofapplicationprospectgoodchoice．Basedonthi

7、s，thisarticlecarried011analysisOllwindresponsesaroundthetransmissiontowerdamage．Thisstudyofferscertainbasefortheresearchofdamagediagnosisofthetransmissiontowerstructure．nemainresearchisasf0[10ws：1．Inthispaper,theauthorsums叩themethodofthepulsatingwindloadsimulation,and

8、usethree—seriesmethodtosimulatethepulsatingwindload．2．Wecalls∞frompredecessor'sresearchthattheboltbecomcslesscrowdedmayequiv