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输电塔的自振周期较长,较接近于风的卓越周期,对风荷载十分敏感,其风振响应及其相应的安全性已成为目前研究的热点。输电塔除承受塔身风压和重力外,还承受导线张力,导线的存在影响了塔架的动力特性、风振响应以及风振系数,因而有必要通过建立输电塔塔线体系模型,研究塔线体系的动力特性、风振响应以及风振系数,以期得到对理论研究及实际应用均为有益的结论。本论文的主要研究工作有:(1)基于非线性有限元理论和输电线找形原理,在ANSYS中完成了输电线的找形,对一个角钢塔和一个钢管组合塔分别进行了塔线体系的有限元建模。(2)基于AR法,考虑Kaimal脉动风速功率谱和空间三维的Davenport相干函数,运用MATLAB编程实现了具有多维空间相关性的多点脉动风速。模拟的脉动风速其功率谱与目标功率谱吻合程度较好,两者的谱线趋势是一致的,说明本文采用自回归模型模拟风速时程的结果是准确可靠的,且本文所取的风速时程模拟参数是合理的。然后运用风压与风速相互转换的Bernoulli表达式,最终将风速转化为节点风荷载时程。(3)利用ANSYS中的子空间迭代法,对塔线体系进行有了动力特性分析,并和单塔的动力特性做了对比,观察Y向的单塔频率和塔线体系频率,发现输电线对输电塔在Y向(横向)的质量贡献大于刚度贡献,即在Y向,由于塔线体系的质量增大(刚度也增大,但质量增大较刚度增大显著),塔线体系一阶频率比单塔一阶频率小;而在X向,由于塔线体系的刚度增大(质量也增大,但刚度增大较质量增大显著),塔线体系一阶频率比单塔一阶频率大。综上所述,输电线对输电塔在Y向体现的是质量的贡献,在X向体现的是刚度的贡献,在X向(顺导线方向)的刚度贡献远大于其在Y向的贡献。(4)利用ANSYS中的Newmark-β法,对输电塔塔线体系进行风振响应时程计算及分析,得到了节点位移、加速度响应,并和单塔响应做了对比,发现输电线对输电塔存在着显著的刚度贡献。此外还得到了单元内力时程,着重分析了不同跨度下塔线体系的内力,讨论了跨度对塔线体系内力的影响,发现时程分析轴力最大值与平均风作用下轴力之比N2/N1随跨度增加而减小,规范计算轴力与平均风作用下轴力之比N3/N1不随跨度变化,且各个跨度下的N2/N1都小于N3/N1。(5)对输电塔塔线体系的风振系数进行了计算及分析,并和单塔的风振系数做了对比。着重分析了不同跨度下塔线体系的风振系数,讨论了跨度对塔线体系风振系数的影响。研究表明,塔线体系的风振系数β随跨度增大而变小,而单塔的风振系数β随跨度变化而保持几乎不变;塔线体系各个跨度下的β都小于单塔;规范《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》对60m以下输电塔风振系数β的规定是准确的,但是对60m以上输电塔风振系数β(z)是偏保守的,设计时可根据按照塔线体系模型计算出的β(z),适当降低风振系数的取值。