电力系统的发展对输电塔杆塔的设计提出了新的要求,铝合金材料以其质量轻、耐腐蚀性好及无明显低温冷脆现象等特性,成为输电塔建设的理想材料。由于输电杆塔倒塌事故频发,且铝合金材料弹性模量较钢材更低,因而铝合金输电塔的抗风稳定问题更为突出。目前国内外对铝合金输电塔的研究还不够深入,大多停留在可能性探究的阶段。基于以上背景,本文设计了一种铝合金输电塔,并探究其风荷载下的失效机理和结构薄弱部位,为实际工程设计提供支持。本文主要开展以下几方面的内容:(1)铝合金输电塔的选型针对输电塔建设的环境条件和电力需求,进行铝合金输电塔的方案设计,利用有限元软件建立模型,通过比较选择适合于6082 T6铝合金的输电塔基本模型。选取了跟开、斜率、斜撑拓扑和横隔布置方式这四种输电塔的体型控制参数对其进行参数优化,并将优化后塔型与常用铁塔塔型进行对比,验证了参数优化的必要性和合理性,为工程设计提供参照。(2)L型截面单边连接铝合金构件稳定承载力分析建立适用于铝合金输电塔的L型截面单边连接稳定承载力的数值模拟方法,通过对比规范和试验数值,证明该方法的正确性;针对现阶段输电线路中几种常用尺寸的L型截面进行参数分析,采用最小二乘法进行曲线拟合,建立了适用于铝合金输电塔的L型截面构件单边连接稳定承载力的实用计算方法。(3)考虑双非线性的结构抗风失效机理分析建立优化后的铝合金输电塔结构模型,并进行截面设计;针对容易引发输电塔倒塌的风荷载,进行了风荷载作用和覆冰条件下的风荷载作用两类不同工况下的稳定承载力计算,并通过参数分析探究其失效机理,找出输电塔的失稳规律和薄弱部位,最终给出针对铝合金输电塔抗风稳定的设计建议。