【摘要】：輸電塔結(jié)構(gòu)是一種在輸電系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用的高次超靜定空間結(jié)構(gòu)。隨著我國經(jīng)濟和現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,輸電系統(tǒng)已經(jīng)成為國家經(jīng)濟發(fā)展的生命線,它的安全可靠性越來越受到重視。輸電塔結(jié)構(gòu)的安全直接關(guān)系到整個輸電系統(tǒng)的安全。因此,研究輸電塔結(jié)構(gòu)的極限承載能力具有重要的工程價值與現(xiàn)實意義。輸電塔結(jié)構(gòu)在雷暴氣候條件下時常發(fā)生倒塔的現(xiàn)象,其中下?lián)舯┝髟斐奢旊娝顾闆r最多,帶來了巨大的經(jīng)濟損失,而我國暫時對于下?lián)舯┝魉鸬慕孛鎻婏L(fēng)不了解。由于輸電塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范采用的風(fēng)荷載都是大氣邊界層近地風(fēng),而邊界風(fēng)與下?lián)舯┝饔斜举|(zhì)上的區(qū)別。因此,研究下?lián)舯┝鲗旊娝?線抗風(fēng)設(shè)計的影響是十分必要的。本文在已有研究資料的基礎(chǔ)上,對輸電塔架結(jié)構(gòu)的理論分析方法以及受力性能進行了全面地研究和分析,在分析過程中分別考慮了幾何非線性與材料非線性對輸電塔結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能影響,即對輸電塔結(jié)構(gòu)進行了考慮雙重非線性的非線性屈曲分析。本文采用ANSYS有限元分析軟件建立了輸電塔-線空間結(jié)構(gòu)體系,將下?lián)舯┝骱奢d按照公式計算并加載到輸電塔結(jié)構(gòu)上分析其彈塑性性能,確定其內(nèi)力、位移和變形。對塔線體系在不同風(fēng)向角的擊暴流作用下進行了分析研究,得出了輸電塔-線結(jié)構(gòu)在各種工況下的極限承載力,發(fā)現(xiàn)0°工況的承載能力最高;45°工況下輸電塔承載力最低,塔身薄弱部位位于塔腿處,印證了現(xiàn)實中眾多輸電塔由于塔腿破壞造成倒塔的現(xiàn)象。分別討論了塔線體系模型、風(fēng)向角、風(fēng)剖面模型以及最大風(fēng)速高度參數(shù)Z_(max)對輸電塔承載能力的影響。其中,研究發(fā)現(xiàn)輸電塔在下?lián)舯┝髯饔孟碌臉O限風(fēng)速會隨著最大風(fēng)速高度Z_(max)的增大而增大,在輸電塔處于極限荷載作用時塔身同一高度處的節(jié)點位移是十分相近的。
【圖文】：

圖 1-1 輸電塔遭遇強風(fēng)荷載倒塌Fig.1-1 Transmission towers collapsed under strong winds.1.2 下?lián)舯┝鞯母拍钕聯(lián)舯┝魇抢妆┨鞖庵卸喟l(fā)的一種強風(fēng)荷載。下?lián)舯┝魇?1987 年由 Fujita[2]提出的定義為雷暴天氣中形成的強下沉氣流沖擊地面后，，在地面加速擴展開的一種氣流過程其特點是風(fēng)速隨高度的增加迅速增加，上升到一定高度后又迅速減弱，風(fēng)剖面與常規(guī)有很大差別，具有時間短、風(fēng)速大的特點。早些年主要用于飛機航空行業(yè)，近些年隨對風(fēng)認(rèn)識的逐漸深入，建筑工程師開始重視起這種強風(fēng)荷載對建筑物的危害。下?lián)舯┌凑找?guī)模分類可以分為微下?lián)舯┝骱秃辏ù螅┫聯(lián)舯┝�，水平流出尺度不大�?4km 的為微下?lián)舯┝鳎笥?4km 的稱為宏下?lián)舯┝鳌?

圖 1-1 輸電塔遭遇強風(fēng)荷載倒塌1-1 Transmission towers collapsed under strong w念氣中多發(fā)的一種強風(fēng)荷載。下?lián)舯┝魇?1的強下沉氣流沖擊地面后，在地面加速擴增加迅速增加，上升到一定高度后又迅速短、風(fēng)速大的特點。早些年主要用于飛機建筑工程師開始重視起這種強風(fēng)荷載對建微下?lián)舯┝骱秃辏ù螅┫聯(lián)舯┝�，水平流km 的稱為宏下?lián)舯┝鳌?
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU312.1;TM75

【參考文獻】

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本文編號：2638168