【摘 要】
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我国东南沿海地区台风频发,每当台风过境,在福建、广东、浙江、台湾等地区经常发生高压输电塔因台风引发的倒塔事故。输电塔倒塔,供电能量顿时减少,直接影响经济生产活动,影响人民群众生活的便利,社会影响极大,给国民经济造成损失。因此,本文针对输电塔在强台风作用下的响应和破坏过程进行研究,试图摸清台风作用下输电塔的倒塔规律,并进行针对性的加固技术研究。首先,本文对近年来强台风在我国造成的输电塔破坏灾害、输电
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我国东南沿海地区台风频发,每当台风过境,在福建、广东、浙江、台湾等地区经常发生高压输电塔因台风引发的倒塔事故。输电塔倒塔,供电能量顿时减少,直接影响经济生产活动,影响人民群众生活的便利,社会影响极大,给国民经济造成损失。因此,本文针对输电塔在强台风作用下的响应和破坏过程进行研究,试图摸清台风作用下输电塔的倒塔规律,并进行针对性的加固技术研究。首先,本文对近年来强台风在我国造成的输电塔破坏灾害、输电杆塔的破坏形式进行了调研,总结了国内外输电塔的加固措施。然后,根据Davenport风速谱,利用线性自回归过滤器技术,考虑空间相关性,在MATLAB软件中编制了模拟台风风速的程序,获得了与目标功率谱一致的塔身不同高度的风速时程曲线。接着,建立了输电塔有限元模型,采用模型塔的模态实验数据对有限元模型的建模方法和材料参数进行了校验,验证了建模方法的可靠性。然后,依据输电线路设计规范,对输电塔在不同风速（30m/s、40m/s、50m/s）和不同风向角（0°、30°、60°、90°）作用下输电塔的静力响应进行分析,计算结果表明:30m/s风速对输电塔安全性不构成威胁;40m/s风速60°风向角工况下塔身主材发生塑性变形,对输电塔安全构成威胁;50m/s风速工况下塔身主材达到承载力极限,发生破坏。随后,对输电塔施加动态风荷载,进行输电塔的动态响应分析,计算结果表明:当基本风速30m/s时,输电塔材料基本处于弹性变形阶段,对输电塔安全性无影响;当基本风速达到50m/s时,塔身腿部发生屈曲破坏,随后发生倒塔现象;最后,本文针对输电塔的破坏特点,提出了自立式输电塔的内拉线加固技术,并进行了多方案对比,计算结果表明,该加固措施可以有效提高输电塔自身刚度,能明显减小风振响应,取得了良好的加固效果。
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