受損變電構(gòu)架的動(dòng)力性能及損傷識別研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展以及國家綜合實(shí)力的提升，電力在國家基礎(chǔ)設(shè)施中起的作用尤為重要。對某變電站建（構(gòu)）筑物調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于常年的使用，一部分變電構(gòu)架出現(xiàn)了碳化、銹蝕、鋼材彎曲和凹陷的現(xiàn)象，以上這些現(xiàn)象可以看做變電構(gòu)架發(fā)生了損傷，這些損傷使變電構(gòu)架的動(dòng)力特性出現(xiàn)變化，同時(shí)由于某些損傷發(fā)生的不太明顯，對這些損傷進(jìn)行診斷也顯得尤為重要。
　　 由于鋼結(jié)構(gòu)變電構(gòu)架應(yīng)用的越來越多，本文以鋼結(jié)構(gòu)變電構(gòu)架為例，對變電構(gòu)架受損前后的動(dòng)力特性進(jìn)行研究以及對

2、變電構(gòu)架進(jìn)行損傷診斷，本文完成的主要工作如下:
　　 (1)本文以某500kV的鋼結(jié)構(gòu)變電構(gòu)架為例，建立受損前后的單側(cè)支撐變電構(gòu)架和雙側(cè)支撐變電構(gòu)架模型。
　　 (2)本文的鋼結(jié)構(gòu)變電構(gòu)架柱截面參數(shù)為420×6mm，采用有限元軟件對無損單側(cè)支撐變電構(gòu)架和無損雙側(cè)支撐變電構(gòu)架進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果表明兩種模型均符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)表明變電構(gòu)架柱受彎矩和軸力的影響較大。兩種模型下的動(dòng)力特性分析顯示結(jié)構(gòu)的第一階振型主要是沿變電構(gòu)架橫梁長

3、度方向的平動(dòng)，雙側(cè)支撐變電構(gòu)架的第一階頻率比單側(cè)支撐變電構(gòu)架的頻率大。
　　 (3)建立受損后的變電構(gòu)架模型，當(dāng)采用等效剛度法模擬損傷時(shí)，雙側(cè)支撐變電構(gòu)架的最大損傷系數(shù)比單側(cè)支撐變電構(gòu)架大;當(dāng)采用區(qū)段損傷法模擬時(shí)，兩者的最大損傷系數(shù)是一樣的。
　　 (4)以無損單側(cè)支撐變電構(gòu)架和受損單側(cè)支撐變電構(gòu)架為例，在地震作用下采用動(dòng)力時(shí)程法對變電構(gòu)架進(jìn)行分析，用圖表的形式將變電構(gòu)架關(guān)鍵部位的位移時(shí)程曲線和應(yīng)力時(shí)程曲線表示出來。研究

4、表明兩種模型在加速度峰值為140cm/s2地震波作用下結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，在加速度峰值為615cm/s2地震波下均出現(xiàn)塑性變形，其局部最大應(yīng)力超過了235Mpa，變電構(gòu)架有可能發(fā)生破壞，而且隨著損傷程度的增大，其局部最大應(yīng)力也逐漸增加。
　　 (5)采用單元模態(tài)應(yīng)變能變化率法對受損變電構(gòu)架柱進(jìn)行損傷診斷，研究表明，該方法能夠很好地對變電構(gòu)架柱單位置損傷和多位置損傷進(jìn)行損傷識別。從理論上和例子上驗(yàn)證了多位置損傷下的模態(tài)應(yīng)變能變化率是