基于向量式有限元的輸電塔線體系風振響應(yīng)研究.pdf

1、輸電塔線體系作為重要生命線工程，其安全性能歷來都被業(yè)內(nèi)高度重視。世界各地多發(fā)強風引起的輸電塔線體系損傷破壞?；诖?，采用有效的模擬手段分析輸電塔線體系在強風荷載作用下的動力響應(yīng)特點，便具有重大的實際意義。目前針對輸電塔線體系風振響應(yīng)的研究主要是基于傳統(tǒng)有限元方法，仍然有很多關(guān)鍵問題尚未能解決。尤其是在分析輸電塔線體系中導(dǎo)線的非線性大變形問題時，傳統(tǒng)有限元方法具有很大的局限性。本文基于目前研究的不足，創(chuàng)新的建立了輸電塔線體系基于向量式有限

2、元的動力分析方法。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了輸電塔線體系在季風和強臺風作用下的動力響應(yīng)的特點和規(guī)律。
　　本文首先介紹了輸電線路研究的背景與意義，對輸電塔線體系的動力響應(yīng)研究現(xiàn)狀和研究進展進行了總結(jié)。并對向量式有限元方法進行了介紹，在后續(xù)的章節(jié)對傳統(tǒng)有限元方法和向量式有限元方法的桿件元分析、建模方法和分析過程分別進行了介紹和推導(dǎo)。
　　本文分別建立了輸電桿塔和導(dǎo)線基于向量式有限元的動力響應(yīng)分析方法。在此基礎(chǔ)上建立了輸電塔線體系基

3、于向量式有限元的動力分析方法，推導(dǎo)建立了節(jié)點運動方程、坐標變換方程、內(nèi)力轉(zhuǎn)換方程等關(guān)鍵計算方法。研究了輸電塔線體系的動力耦聯(lián)效應(yīng)，總結(jié)了塔線體系動力特性的特點。建立了輸電塔線體系的季風荷載模型，建立了季風荷載作用下輸電塔線體系的風振響應(yīng)分析方法?；谙蛄渴接邢拊芯苛溯旊娝€體系的強季風荷載效應(yīng)，并總結(jié)了塔線體系的強季風效應(yīng)的特點和規(guī)律。通過與ABAQUS計算結(jié)果進行了對比驗證了本文所提出的基于向量式有限元的輸電塔線體系動力分析方法的正