覆冰輸電塔線體系風(fēng)致脫冰和斷線的動力響應(yīng)研究.pdf

1、輸電線路經(jīng)常遭受強風(fēng)、凍雨和覆冰等多重環(huán)境荷載的作用，斷線和倒塌等事故時有發(fā)生，所以對于輸電線路在風(fēng)、脫冰和斷線等荷載作用下的受力行為進行研究，對輸電線路結(jié)構(gòu)的防災(zāi)減災(zāi)具有重大的現(xiàn)實意義。
　　本文建立了多跨輸電塔線耦合體系有限元模型，對輸電線路進行了找形分析和應(yīng)力的施加并驗證了附加冰單元法的準確性。在此基礎(chǔ)上，本文首先分析了覆冰對輸電塔、導(dǎo)線及塔線耦合體系振型和頻率的影響;其次對風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)體系有無覆冰發(fā)生脫落時的動力響應(yīng)進

2、行了研究;最后對輸電塔線體系進行了斷線參數(shù)分析。獲得了如下研究成果:
　　(1)覆冰會導(dǎo)致輸電塔和導(dǎo)線的頻率變小，且覆冰厚度越大，頻率減小的幅度也越大。輸電塔表面的覆冰對整個塔線耦合體系振型和頻率的影響有限，但對輸電塔自身的頻率影響較大。輸電塔線體系的低階頻率較為密集，振型以導(dǎo)（地）線的振型為主。
　　(2)對于覆冰輸電塔線體系風(fēng)致脫冰的動力響應(yīng)分析表明:線路發(fā)生風(fēng)振時，塔端最大不平衡張力、脫冰跨相鄰的跨中豎向振幅、脫冰跨最

3、大回彈高度及其橫向振幅都隨風(fēng)速的增加而呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢。線路體系在風(fēng)荷載作用下發(fā)生風(fēng)致脫冰時，地線表面的覆冰最容易發(fā)生脫落，且覆冰的脫落會從靠近輸電塔一側(cè)向跨中逐漸擴展。
　　(3)對輸電線路斷線的參數(shù)研究表明:導(dǎo)線發(fā)生斷裂對線路體系的影響比地線大。結(jié)構(gòu)體系中只有與斷裂導(dǎo)（地）線直接相連位置處的動力響應(yīng)才會受斷線的影響較大。絕緣子串長度對斷線張力的影響可以忽略，但對斷點拉力的影響應(yīng)予以考慮。線路振動過程中絕緣子串會發(fā)生來回擺動，