大跨越输电塔的振动控制与可靠度分析

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输电塔是一种重要而特殊的高耸结构。作为重要生命线工程的电力设施,它的破坏会导致整个供电系统的瘫痪,给社会和人民的生命财产造成严重后果。因此,如何确保输电线路在风荷载与地震荷载作用下的正常工作,已成为土木工程与电力工程的一个重要研究课题。  本文以榕江500kV大跨越输电塔-线体系为工程背景,通过建立有限元模型对它的风振响应、地震响应、振动控制及可靠度进行了研究。具体工作包括:  1、针对榕江大跨越输电塔-线体系,本文建立了单塔模型、简化导线塔线模型与分裂导线塔线模型,以充分研究输电线对输电塔的动力特性的影响。  2、介绍了橡胶铅芯阻尼器的特点与构造,通过计算静风作用下塔架的内力得到塔身变形较大的主材,并在这些主材中设置橡胶铅芯阻尼器对其进行振动控制。  3、计算分析了控制前后输电塔-线体系在风荷载作用下的响应,得到橡胶铅芯阻尼器的风振控制效果。  4、计算分析了控制前后输电塔-线体系以及单塔在地震荷载作用下的响应,由此得知地震作用下,输电线对输电塔的顺线向振动特性影响很大,但对横线向振动特性基本无影响,仅仅降低了其在横线向的响应峰值。  5、采用蒙特卡罗法与响应面法对控制前后输电塔-线体系在动风作用下的可靠度进行了计算分析,给输电塔-线体系的实际工程设计提供重要的指导意义,验证了橡胶铅芯阻尼器的控制效果。
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