一、大跨越输电塔-线体系动力特性分析（论文文献综述）
龚俊[1]（2021）在《特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究》文中指出特高压变电构架（以下简称“构架”）作为特高压变电站内典型且重要的下部支承结构,承担着支承电气设备及大跨度输电导线的作用,其抗震性能直接决定了特高压网络主干线是否能承受强震作用、保障正常运营。构架的抗震设计存在两项关键理论问题。一是（构）架（输电）塔（导）线耦合体系的动力相互作用突出。通过震害调查已经发现,与构架相连的输电导线和远端的输电塔均可能加剧结构的倒塌震害,揭示架塔线动力耦合作用机理并量化其对构架的影响已经成为设计人员和业主的迫切需求。二是地震入射方向影响显着。架塔线耦合体系在正常使用状态下,其构架呈非对称的受力和变形状态。对于这类不规则耦合体系的抗震性能,具有高度不确定性的地震入射方向也可能是不利因素。因此研究架塔线耦合体系的地震入射方向效应,可以保证其在任意入射方向下的地震安全,也将对构架的抗震设计方法完善起到推动作用。本文正是基于以上两项理论问题开展研究工作,论文的主要研究内容及成果包括:（1）倾斜输电导线的等效简化模型采用解析方法推导了倾斜悬索（含阻尼且均匀）水平张力的频响函数,并根据频响函数提出了悬索的水平静力刚度和索动力系数,建立了其水平动力刚度,该动力刚度充分考虑了索的几何、材料、动力及阻尼特性。然后将倾斜输电导线等效简化为基于水平动力刚度的弹簧模型,以单塔单线体系为对象采用振动台试验和数值相结合的方法对其进行验证,发现其在保证精度的情况下,显着提高了计算效率。最后通过开展参数分析发现,在倾斜角不超过50°的情况下,等效弹簧模型在不同地震激励下均可以有效模拟具有不同倾斜角、垂跨比和跨度的输电导线与结构的动力耦合作用。需要注意的是,弹簧模型是依据索平面内的推导结果建立起来的,忽略了索平面外的振型贡献。（2）架线动力耦合效应根据相似理论设计、加工了缩尺比为1/15的单跨架线耦合体系试验模型,以三种输电导线垂跨比为分析工况,采用20条远场地震动以设防强度对试验模型分别进行横向和纵向一维激励。试验结果发现,架线动力耦合作用很大程度上减弱了构架的响应,减弱程度随垂跨比的减小而增大;相比纵向激励,在横向激励下表现更为强烈。其次,通过对数值原型进行参数分析,发现耦合作用是体系的自身属性,与外荷载无关;相比三跨,在单跨架线耦合体系中更为突出。最后,对耦合体系开展横向强震倒塌试验,结果表明,在强震作用下,耦合作用加速了构架的损伤发展,降低了其承载力,影响了结构的倒塌倾覆方向。（3）架塔线动力耦合效应建立了基于ABAQUS的三种有限元模型,即:非耦合构架、架线和架塔线耦合体系,其中前两种作为对比模型。采用动力时程分析方法讨论了构架在不同强度地震作用下的结构响应和塑性发展规律,并利用增量动力分析方法对三种分析模型开展全荷载域动力时程分析,结果表明,架线和架塔线两种耦合作用均改变了构架的强震失效模式,大大降低了其承载力,使构架的倒塌风险显着增大。总结发现,架塔线动力耦合作用包含了输电塔横担的激励放大作用、输电导线的初始水平张力作用、弹性约束作用以及悬挂系统的耗能减震作用,对于构架的抗震性能而言,前两者是不利作用,后两者是有利作用。（4）地震入射方向效应基于4264组多维地震动无偏样本空间,研究了地震动特性随入射方向的变异性,发现这种变异性与震源、传播距离和场地条件等因素无关,表现出复杂的随机特性。根据上述变异性大小提出了基于方向性的多维地震动分类方法及其选择标准。根据以上标准更新了远场记录库,采用40组地震动对架塔线耦合体系进行多方向激励。研究表明,入射方向对构架地震响应的影响大,不能被忽视;入射方向的改变会使构架各阶振型的参与程度发生变化,进而影响其在强震作用下的塑性分布和抗倒塌性能。此外,从理论上对地震动和入射方向不确定性进行解耦,提出了构架地震响应及极限承载力的95%保证模型。最后,结合架塔线动力耦合和地震入射方向效应,提出了构架在小震作用下的弹性结构响应和强震作用下的极限承载力的预测模型。（5）多入射角地震易损性研究基于地震需求和抗震能力分别与入射方向相关和无关的思想,提出了一种考虑结构方位布置和断裂带走向的多入射角地震易损性分析方法,该方法充分体现了地震动、结构和入射方向不确定性。据此,首先采用拉丁超立方抽样方法组建结构-地震动-入射角样本对和结构-地震动样本对,对架塔线耦合体系分别开展了概率抗震能力分析和概率地震需求分析。然后,采用本文提出的多入射角地震易损性分析方法建立构架在不同极限状态下的易损性平面,据此为特高压变电站外的输电线路布置方案提供了建议;其次,将采用本文方法与基于传统激励方法的易损性分析方法（TEM-SFAM）获得的结果进行比较,发现TEM-SFAM方法不能识别出构架可能存在的最大地震风险,在构架地震易损性分析中的可靠性低。最后,提出了一种以震中位置为变量的地震风险评估方法,并对实际工程进行了定量评估。
林智鸿[2]（2020）在《输电塔—线体系风振响应及动力稳定性分析》文中研究说明输电塔线体系具有质轻、高柔、大跨和小阻尼特点,对于风荷载的激励比较敏感,输电线路因风致倒塔破坏现象时有发生。现有的输电线路设计规范将塔与线分开进行设计,只是将输电线所受的风荷载等效为集中荷载施加到输电塔上进行计算设计,未考虑塔线耦合振动引起的输电线动张力对输电塔结构的不利影响。因此,对输电塔-线体系的动力特性、风振响应以及动力稳定性进行研究具有重要的理论意义,可为输电线路设计提供参考。本文主要工作分为以下几部分:（1）输电杆塔采用了模拟精度较高的梁桁混合模型来进行有限元建模;输电线采用了重力自平衡找形法进行找形,并将找形后部分节点的弧垂值和应力值与理论值进行对比,验证了输电线找形的有效性和准确性;采用了更加符合实际工程的三塔两线有限元模型对塔线体系进行建模,并利用ANSYS中的分块兰索斯法对输电线路进行了动力特性分析。（2）基于谐波叠加法,运用MATLAB软件模拟了输电线路各荷载施加点的脉动风速时程样本,并利用快速傅立叶变换（FFT）技术改进算法的计算效率。将模拟的风速功率谱与目标谱进行比较,发现两者的吻合度较高且趋势一致,表明所模拟的风速时程结果是准确可靠的。（3）利用ANSYS有限元分析软件中的Newmark-β法对输电塔-线体系进行风振响应时程计算,分析了不同风向角工况对塔线风振响应的影响,并与规范计算的单塔静力分析结果进行对比。对比分析表明:在设计风速作用下,0度风向角工况下的规范算法偏于保守,45、60以及90度风向角工况下的设计中应适当考虑塔线耦联效应对输电塔所产生的动力放大作用的影响。同时将90度风向角工况下塔线体系的风振响应分析结果与单塔的进行对比,验证了塔线耦联效应对输电塔所产生的动力放大作用不可忽略。还对90度工况下不同风速对塔线体系风振响应影响进行了研究。研究表明,输电线路各部分的响应随着风速的增大而增大,塔线体系的耦联效应愈加明显。强风作用下需考虑塔线体系耦联效应的影响。（4）本文基于ANSYS有限元分析软件采用动态增量法（IDA）和B-R准则结合位移相等准则对90度风向角下塔线体系的动力稳定性进行分析,并将动力稳定性分析结果和单塔动力稳定性分析以及非线性屈曲分析结果进行对比。结果表明,塔线体系在37m/s的风速下发生了动力失稳,这一结果比输电单塔动力稳定性分析中的失稳风速43m/s和非线性屈曲分析中的失稳风速46.332m/s都要小。因此输电线对输电杆塔的动力稳定性的影响不可忽视,在输电杆塔设计中应考虑输电线的影响。
张鑫[3]（2020）在《多类气候下耐张输电塔线体系风致动力响应研究》文中进行了进一步梳理输电塔-线体系是输电线路的主干线,是重要的生命线工程。由于输电塔线体系自振频率较低,与风的卓越频率十分接近,在极端复杂的气象条件及某些特殊的工作状态下,杆塔可能会发生折断甚至连续倒塌的现象。由于塔线耦合的复杂机理,目前对其进行理论分析还存在诸多困难。最有效的方法是通过数值模拟方法进行分析,获取塔线结构体系的风致动力响应特性,为输电塔线体系的抗风设计提供有效的理论指导和直接的设计依据,对确保输电线设备安全运行、降低人民财产损失和保障人民生活秩序有着重要意义。本文以某耐张塔线路为研究对象,基于风工程基本理论,建立耐张塔线体系分析模型,分别对单塔和塔线体系进行动力特性分析,掌握其结构自身的动力特性,并以此为基础,通过模拟常态风荷载、风雨联合激励荷载以及移动下击暴流风荷载的动态作用,对耐张塔线体系在多类气候作用下的风致动力响应特性开展研究。通过研究发现,输电导线对体系的影响具有方向性,塔线平面外,导线对塔体刚度贡献不大,由于整体质量增加,使得该方向塔体刚度偏小,塔线耦合效应在塔线平面外方向更为突出,在来流风作用下,还未达到塔体的振动频率时,便发生了多次塔线平面外方向的共振响应。考虑降雨时,大雨强下风雨联合激励对塔顶位移影响明显,极值条件下增大量甚至达到20%左右,在相关电力结构设计中应予以考虑。在移动下击暴流作用下,输电塔线塔顶位移和加速度功率谱值远大于常态风,且谱峰对应频率发生了前移现象,下击暴流对输电塔线体系动力响应的影响相较于常态风更为显着。
秦瑞江[4]（2020）在《典型输电塔-线体系的力学特性分析》文中研究说明近年来,高压输电技术的不断发展,输电事故时有发生,严重危害了电网系统的安全。本文以云南某一地区500kV输电线路为研究对象,基于ANSYS有限元软件构建了全尺寸三塔两线输电塔-线体系模型,进行输电塔-线体系静力、动力学特性分析及稳定性研究。首先,在国内外学者研究的基础上,根据输电塔-线结构在实际工况下的受力特性,将其杆件看作空间梁单元beam188,对于输电塔的建模采取直接建模的方式,自底向上分段建模,对于架空导线则通过构建多个节点然后依次连接,完成对输电塔-线体系有限元模型的构建。其次,在不同风速、风向角下,对输电塔-线体系进行静力特性分析,得到导线最大位移在风载荷下的变化规律。结果表明当风速小于13 m/s时,风速对输电导线影响较小,主要表现为导线自重的影响;当风速大于13 m/s时,逐渐转变为风速对导线的影响。最后利用拟合工具cftool得到风速与导线位移的函数关系式,将指数函数或幂函数作为最优化选择,实现任意转化。然后,对单塔及塔-线体系进行动力学特性分析,得到对应的自振频率和振型图。结果表明随着阶数的增加,单塔及塔-线体系振型均会由单一振型变为混合振型;输电塔-线体系（无地线）相对单塔的第一阶固有频率变化率为93.3%,当考虑地线的影响时,固有频率变化率为93.98%,且随着阶数的增加固有频率变化率的变化趋势更平缓,更合理。最后,在不同风速下对不同V型绝缘子串进行稳定性分析。研究结果表明当PH/Gv系数大约为2.34时,背风侧所受的应力会达到最小,发生屈曲变化。对比得知,在一定角度范围内,四联绝缘子V串与竖直平面夹角越小,应力图越平缓,整体性能越稳定,为绝缘子V串的改进设计提供有力的依据和建议。
林宏帅[5]（2020）在《典型输电塔-线体系结构气弹模型及模态分析》文中研究说明输电塔-线体系作为高压电能输送的载体,是重要的生命线工程。高压输电塔-线体系具有塔体结构高耸、跨距大和带有柔性的特点,在风、雨等外力载荷作用下,其塔耦合振动响应十分明显。在我国,目前对输电塔线体系系统的在耦合作用下理论研究还不够深入,导致在外界载荷作用下倒塔情况时常发生,严重影响了输电线路安全。因此,建立输电塔-线体系结构气弹模型并进行模态分析,对其进一步从理论上和试验上进行深入研究就具有重要的工程意义。本文结合国内外输电塔线体系的研究现状,在试验的基础上,针对典型输电塔-线体系耦合作用下动力响应展开系统的研究。首先,本文采用ANSYS建立三种典型输电塔有限元模型,并依据悬链式单元法完成导线找形,通过BEAM188梁单元模拟杆件,搭建三塔两线体系有限元模型,分析三种典型输电塔有限元模型和三塔两线耦合体系有限元模型的动力响应,获得各阶固有频率、阻尼和振型。其次,采用量纲分析方法和相似准则,详细论述了输电塔气弹模型相应相似系数选定,设计原理和加工组装过程。模拟输电导（地）线和对应的间隔棒,搭建输电塔-线体系气弹模型,并通过有限元验证了设计模型的可靠性;最后进行动力特性标定,得到气弹模型的频率,验证模型准确性。最后,采用锤击方式激励气弹模型进行模态试验,利用加速度传感器采集8个测点的加速度响应,获取输电塔固有频率、振型和阻尼比等试验模态。获得锤击法试验与有限元模态对比,用于校验输电塔有限元模型的合理性和气弹模型的修正。
王阳[6]（2020）在《输电塔线体系风致振动特性数值模拟及试验研究》文中进行了进一步梳理改革开放以来,中国经济持续高速发展,人民对电力的需求与日俱增,高压和特高压输电线路的电压水平不断增加。输电塔线体系是一个大跨度、高耸的结构体系,在跨越地势相差较大的山谷地貌时,相邻塔之间会产生大高差档距,在风载荷作用下,输电线路易形成强烈的风致响应,严重的还会导致倒塔事故,致使整个线路停运。因此,研究输电塔线体系在复杂风载荷作用下的响应具有重要意义。本文以某500kV大高差输电塔线体系为原型,运用有限元时域分析方法对输电塔线体系进行了风振响应分析。基于相似原理和缩聚理论,建立了输电塔线体系气弹模型,开展了实验室风洞试验并与有限元分析结果进行对比验证。主要工作如下:（1）介绍了风场的构成及风剖面和湍流强度等基本特性,阐述了风作用在输电线路上的作用形式;在参考已有的风载荷模拟研究的基础上,本文基于线性滤波法中的AR自回归模型,采用Davenport脉动风速谱,生成了脉动风速时程曲线,并结合作用在输电塔及导线上的风载荷计算公式,得到了风载荷时程曲线。（2）考虑到输电导线的非线性以及塔线体系的耦合性,选用了合适的有限元单元,在ANSYS中建立了输电塔线体系的耦合模型;基于时程分析理论,在时域范围内对输电塔线体系结构进行了瞬态动力学分析。结果表明,风速和风向角对大高差输电塔线体系振动响应影响显着:改变高差对输电塔加速度响应及导线位移响应均有影响,但导线位移响应变化较大;随着高差的降低,导线面外位移变小,导线面内位移呈略微增大趋势。（3）基于相似原理和导线缩聚理论,建立了大高差一塔两跨输电塔线体系气弹模型;在风洞中进行了多工况、不同高差下的风洞试验,利用加速度传感器、DICM数字图像相关技术进行数据的采集及处理,探究了在此类输电塔线体系中,输电塔和导线在风载荷作用下的响应情况,并与有限元分析结果进行对比验证。（4）利用ANSYS建立了塔线体系中特殊的导线——引流线的有限元模型,进行有限元风振响应分析。结果表明,跳线风偏随风速和风向角的增大而增大,与风速呈现正比例函数关系,随风向角增大,跳线风偏角增大幅度减小;加装悬垂绝缘子串可以减少10%—15%的风偏量,能有效抑制跳线风偏。本文主要采用气弹模型风洞试验结合有限元理论分析,探究大高差输电塔线体系在复杂紊流风场下的风振响应。
王飞[7]（2020）在《特高压输电线路杆塔结构抗震性能研究》文中研究说明特高压输电线路杆塔结构是电力输送设备中的重要组成部分,具有高度大、跨距长、柔性大、塔线耦合效应复杂的特点。以往多次地震中均有输电杆塔结构破坏,造成巨大的经济损失和社会影响。输电线路在设计中主要考虑风、冰等荷载的影响,而特高压输电杆塔结构的抗震性能尚不明确。本文以特高压输电杆塔结构的抗震性能为研究对象,通过地震模拟振动台试验、有限元数值仿真、基于性能的地震工程全概率理论分析手段,研究了特高压输电杆塔结构的动力特性、塔线耦合效应、双向地震动、行波效应和场地效应对抗震性能的影响,研究了特高压输电杆塔结构的抗震设防需求,以原型试验与数值仿真研究为基础,研究了特高压输电杆塔结构的损伤指标和损伤等级,采用云图法研究了特高压输电杆塔结构的地震易损性。本文主要工作和成果如下:（1）特高压酒杯型输电塔地震模拟振动台试验研究设计了特高压输电塔、导地线、绝缘子和等代塔振动台试验模型,通过地震模拟试验,研究了单塔模型、单塔挂集中质量模型、三塔两线模型和五塔四线模型的动力特性,小震、中震和大震作用下的地震反应以及塔线耦合效应、双向地震动影响、行波效应。（2）特高压输电杆塔结构数值仿真研究开发了以Open Sees作为求解器的特高压杆塔结构数值仿真软件Power Tower,并使用Power Tower对特高压酒杯型输电塔地震模拟振动台试验进行了数值模拟,建立了特高压酒杯型输电塔有限元模型和五塔四线有限元模型,分别进行了动力特性和地震时程反应分析。分析结果与试验结果吻合性较好,表明所建立的有限元模型可以较好地模拟塔线体系的地震反应性态。（3）特高压输电杆塔结构抗震设防分类研究结合电力设施的抗震设防目标,提出特高压输电杆塔结构的抗震设防目标。提出特高压输电杆塔结构抗震设防分类方法,对特高压酒杯型输电塔进行了振型分解反应谱分析和地震时程响应分析,采用梁杆混合模型,考虑了地震作用效应与风荷载等其它荷载效应的组合,得到特高压酒杯型输电塔在不同场地类型、不同抗震设防烈度下的地震反应,并将地震荷载效应应力比与常规工况荷载效应应力比进行了对比,引入地震设防需求系数,从而确定特高压酒杯型输电塔抗震设防分类。（4）特高压输电塔原型试验仿真与损伤等级划分对特高压原型试验塔ZM2进行了试验仿真,有限元仿真与特高压原型试验塔的内力和位移结果吻合较好,验证了通过有限元仿真方法得到特高压输电杆塔结构损伤指标的可行性。提出特高压输电杆塔结构破坏等级及对应的宏观破坏现象,引入了修正的节间位移角作为特高压输电塔作为损伤指标,通过统计分析划分特高压输电杆塔结构损伤等级。（5）特高压输电杆塔结构地震易损性分析基于美国太平洋地震工程中心提出的新一代基于性能地震工程的全概率方法,提出了特高压输电塔概率地震需求框架,地震动参数IM采用Sa（T1,2%）和PGA,地震需求参数EDP采用修正的节间位移角,不考虑近场地震动,选取40条地震动,将特高压输电塔ZM2作为研究对象,采用云图法进行地震时程分析,建立特高压输电塔地震需求模型,进行易损性分析,得到不同损伤指标时各损伤等级的易损性曲线。进行场地危险性分析,得到不同场地的危险性函数,并进行了特高压输电塔概率地震需求危险性分析,得到不同场地以修正的节间位移角为EDP参数的特高压输电塔概率地震需求危险性曲线。
刘海玲[8]（2020）在《覆冰高压输电塔线体系风振响应数值模拟研究》文中提出随着社会经济的迅速发展,电能的远距离输送也成为了人们日常生活生产中不可或缺的一部分。而高压架空输电又是远距离输送电能的主要方式,在其工作期间可能会受到风荷载、雨雪荷载以及地震作用。相较于地震荷载,雨雪荷载以及风荷载的作用更加频繁,尤其是当输电导线因覆冰而变为非圆断面时,在一定的风速条件下,导线会产生一种低频、大振幅的自激振动,也称为舞动。自20世纪30年代以来,对该问题的研究就从未间断,但至今仍未得到合理解决,舞动引起的相间闪络、跳闸停电、导（地）线断股、金具及绝缘子损坏、杆塔螺栓松动脱落,甚至断线倒塔等线路破坏事故依然频繁发生,严重影响人民群众的生产及生活。因此,有必要对覆冰输电线的气动力特性以及覆冰输电塔线体系的风振响应进行研究。本文基于某500k V高压输电线路实际工程为背景,在对新月形覆冰单输电线及新月形覆冰多分裂输电线的研究基础上,研究了覆冰输电塔线体系的风致振动响应特征,主要内容及结论如下:（1）以单导线及四分裂输电线为例,对不同风攻角、不同风速、不同覆冰厚度时导线的气动力特性进行分析。研究表明,输电线易发生垂直舞动的风攻角范围为46.3°-76.4°以及131.3°-173.5°,易发生扭转舞动的风攻角范围为131°-180°,因此,实际输电线路架设时应尽量使线路走向避开该风攻角范围。（2）将得到的气动力通过角度关系转化为水平力、竖向力以及扭转力施加在覆冰输电线上,对单独两端固定的输电线和塔线体系中的输电线风振响应进行分析,结果表明,与两端固定的输电线相比,风载作用下塔线体系中的输电线位移响应远大于两端固定的单独输电线,说明塔线体系中输电塔对输电线的风振响应有一定的放大作用。（3）以跨度为400m、覆冰厚度为10mm、风攻角为60°工况为例,对不同风速情况下的覆冰输电塔线体系进行风振响应分析,结果表明,该工程中输电线的起舞风速为4.788m/s,因此,风速大于4.788m/s时,应注意监控并采取防舞措施。（4）随着风速的增大,输电塔的位移和应力响应均有一定的增大,且增幅增加较快,其中位移最大值出现在塔顶处,应力最大处出现在塔腿和横担部位,属于较危险的部位,在实际中应特别注意。
姚剑锋[9]（2019）在《大跨越钢管塔的风荷载和风致响应研究》文中提出输电塔目前的发展趋势是向高度更高、跨度更长的方向发展,使得大跨越输电塔及塔线体系对风荷载更加敏感,所以准确获得输电塔及塔线体系的气动力及风荷载参数是输电塔结构设计的重要保障。大跨越钢管塔与常规塔相比高度更高,跨度更长,且圆钢塔的风荷载受多方面因素的影响从而难以计算。因此,针对输电塔结构及塔线体系开展全面的风荷载研究具有重要工程意义及经济价值。本文以380m高的舟山大跨越输电塔及塔线体系为研究对象,结合风洞试验、数值模拟与理论分析等技术手段,开展了以下几个方面的研究:1.圆截面杆件的气动力系数和雷诺数效应:主要针对0.3m直径的光滑圆柱,分别在均匀流和三种湍流中进行不同风速下的测压风洞试验,试验获得了不同雷诺数和来流湍流度下圆柱表面的平均风压和脉动风压,分析圆柱表面风压对称性,比较不同湍流下风压分布曲线的特征参数随雷诺数的变化,研究了不同湍流度下圆柱表面风压系数相关性,计算获得了不同雷诺数和湍流度下的阻力系数和升力系数的平均值和脉动值,并分析了不同雷诺数和湍流度下升力系数谱、阻力系数谱以及斯托罗哈数的变化。同时针对多种不同直径的圆筒进行测压试验或者测力试验,研究表面粗糙度对雷诺数效应的影响。最后将所得有关雷诺数效应的试验结果与各国规范比较,给出合理的圆截面杆件的雷诺数效应折算系数。2.跨越塔塔身和横担的气动力系数:针对380m高的大跨越塔的三种形式横担、塔身以及整塔进行高频天平测力试验,计算其顺线向和横线向的体型系数,并将试验结果与规范进行对比。提出了横担和塔身阻力系数计算整塔荷载与整塔测力结果比较的风洞试验结果校验方法。3.常规钢管横担气动力系数的系统分析:采用整体式横担研究密实度和高宽比对两种横担类型的影响,研究在各风向角下其阻力系数随密实度和高宽比的变化,并将阻力系数和角度风分配系数与多种规范进行比较,最后根据风洞试验所测结果对两种横担在顺线向和横线向上的角度风分配系数给出推荐的计算公式,并将其与规范进行对比。4.跨越塔基于HFFB试验的风致响应和等效风荷载:针对大跨越塔进行的整塔的高频天平试验,根据线性振型假设获得大跨越塔的三维设计风荷载,并给出大跨越塔基于基底剪力、基底弯矩的风荷载累加值以及整体风振系数的数值。5.跨越塔的风振特性和风振系数:利用ANSYS有限元软件对大跨越输电塔进行有限元建模,从而进行风致响应的时域计算。采用了包括CQC法和SRSS法的模态分解法以及背景加共振的计算方法对跨越塔进行频域计算。设计并制作了几何缩尺比为1:200的大跨越塔的气弹模型并进行风洞试验。讨论了各种方法得到的风致响应结果并将计算得到的风振系数与规范进行比较。6.塔线体系的风致响应特征和耦合作用:利用有限元计算和塔线体系的气弹模型风洞试验研究了大跨越塔塔线体系的自振特性、风致响应、风振系数以及塔线耦合效应等。比较了在有限元模拟和风洞试验中塔线体系的风致响应,同时比较了单塔和塔线体系的风致响应的结果。最后利用ANSYS设计了塔线耦联体系和非耦联体系,通过有限元计算分析了两种体系下的风致响应的异同。7.理想山体风场特征及对输电线路风致响应的影响:对一个1:1000的余弦型理想山体进行风洞试验,然后对顺风向风速和竖直向风速的平均值和脉动值进行分析,将顺风向风加速比与各国规范进行比较,最后在考虑山地风场情况下计算输电塔的风荷载和跳线风偏,并与平地风场下结果进行比较,同时计算了在考虑顺风向风速的基础上考虑竖直向风速对跳线风偏的影响。
蔡青青[10]（2019）在《考虑稳定应力相似的输电塔线气弹模型设计及风振系数研究》文中认为输电塔具有轻、高、柔且塔身镂空的特点,同时塔线体系具有覆盖距离较长,且经过不同的地形,受环境影响较大的特点,导致输电线路对风荷载特别敏感,并且近年来我国台风等风灾发生频率有上升的趋势,使得输电线路在风荷载下的倒塌频繁发生,这需要我们深入研究其破坏机理及其结构设计的合理性。为了方便后续对输电塔线体系的破坏机理进行研究,本文提出一种考虑稳定应力相似的方法来设计并制作输电塔气弹模型。同时输电塔的破坏也揭示我们需要对输电塔的抗风设计进行更深一步的研究,目前,输电塔的抗风设计是通过风振系数来考虑结构的风振效应影响,所以风振系数计算的精确性以及合理性对输电塔设计具有重要意义,通过有限元以及风洞试验对风振系数进行研究。主要内容如下:1)在ANSYS中建立输电塔、输电线及塔线模型并进行动力特性分析。发现塔线体系耦合后,输电塔对输电线的动力特性影响不大,但输电线对输电塔的动力特性影响较大并且具有方向性,塔线耦合体系呈现密集低频模态。2)针对输电塔在风荷载作用下的极限受力状态和屈服特征提出考虑稳定应力相似的方法来设计并制作输电塔气弹模型。并通过输电塔的风场环境、动力特性以及风毁模式等各个方面进行模型的合理性验证,可知此次模型设计较为合理,基于此次模型的试验分析数据与结果可以推算到结构原型,可为后续研究输电塔的破坏机理提供一定的模型设计基础。3)基于有限元分析及风洞试验对风振系数进行研究,发现随着风速的增大,风振系数逐渐增大;随着风向角的增大,塔身中上部风振系数出现了先减小后增大的现象,表明横担对塔身中上部风振系数影响不可忽略;发现在45°到90°风向角下,输电线的存在使得塔身中上部的风振系数发生明显增大的现象,说明输电线对风振系数的影响不可忽略,并且越接近于输电线挂线位置,影响越大,在进行输电塔设计时,可考虑输电线的影响。4)将试验、有限元与三种规范计算所得的风振系数进行对比。发现荷载规范与高耸规范未考虑横担处质量与迎风面积的突变,且横担位置处风荷载对于塔体位移以及主材内力都有明显的贡献作用,使得按两种规范计算所得的风振系数进行抗风设计的安全度偏低,建议在采用这两种规范计算输电塔风振系数时,对横担位置取值单独考虑或进行修正;架空输电线路荷载规范考虑了脉动风竖向相关性、横担处质量及迎风面积突变的影响,该方法较时程分析偏于安全,适用于输电塔类结构风振系数的计算,建议对复杂的输电线路可考虑输电线的影响。
二、大跨越输电塔-线体系动力特性分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大跨越输电塔-线体系动力特性分析（论文提纲范文）
（1）特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 变电构架的研究现状 |
| 1.3 塔线动力耦合效应的研究现状 |
| 1.3.1 输电导线的分析模型 |
| 1.3.2 分析方法 |
| 1.3.3 塔线体系的抗震关键问题 |
| 1.4 地震入射方向效应的研究现状 |
| 1.4.1 地震动特性 |
| 1.4.2 最不利入射方向 |
| 1.4.3 结构的入射方向效应 |
| 1.4.4 多入射角地震易损性分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 倾斜输电导线的等效简化模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 倾斜悬索的抛物线近似解 |
| 2.3 频响函数 |
| 2.3.1 运动方程 |
| 2.3.2 水平张力增量ΔH |
| 2.3.3 竖向张力增量ΔV |
| 2.3.4 频响函数的封闭表达式 |
| 2.4 倾斜悬索的静动力刚度 |
| 2.4.1 静力刚度和Ernst公式的修正 |
| 2.4.2 索动力系数 |
| 2.4.3 水平动力刚度 |
| 2.5 基于水平动力刚度的弹簧模型 |
| 2.5.1 振动台试验 |
| 2.5.2 弹簧模型的验证 |
| 2.6 弹簧模型的适用范围 |
| 2.6.1 地震动激励 |
| 2.6.2 倾斜角 |
| 2.6.3 垂跨比 |
| 2.6.4 跨度 |
| 2.6.5 最小振型参与数量 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 架线动力耦合效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工程原型 |
| 3.2.1 原型概况 |
| 3.2.2 输电导线的等效简化 |
| 3.3 试验模型的设计与加工 |
| 3.3.1 试验模型的设计 |
| 3.3.2 试验模型的加工 |
| 3.4 试验方案 |
| 3.4.1 地震动的选择 |
| 3.4.2 加载方案 |
| 3.4.3 试验设备及传感器布置 |
| 3.5 初始水平张力响应与结构自振特性 |
| 3.6 横向激励试验结果与数值参数分析 |
| 3.6.1 耦合作用对构架地震响应的影响(试验组别1) |
| 3.6.2 垂跨比的影响(试验组别2) |
| 3.6.3 耦合机理 |
| 3.6.4 数值重现 |
| 3.6.5 基于数值方法的参数分析 |
| 3.7 纵向激励试验结果 |
| 3.8 倒塌试验结果(试验组别5) |
| 3.8.1 弹塑性阶段 |
| 3.8.2 倒塌阶段 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 架塔线动力耦合效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型及远场记录库 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 远场记录库 |
| 4.3 不同强度的地震作用 |
| 4.3.1 多遇和设防地震 |
| 4.3.2 罕遇和极罕遇地震 |
| 4.4 强震失效模式及全过程分析 |
| 4.4.1 三种分析模型的结果对比 |
| 4.4.2 架线耦合体系的参数分析 |
| 4.5 承载力及倒塌易损性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 地震入射方向效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多维地震动的分类方法及选择标准 |
| 5.2.1 地震动数据库 |
| 5.2.2 地震动特性随入射方向的变异性 |
| 5.2.3 分类方法及选择标准 |
| 5.3 地震响应的变异性 |
| 5.3.1 远场数据库的更新和激励方法 |
| 5.3.2 地震响应 |
| 5.4 强震失效模式 |
| 5.5 地震响应和极限承载力的95%保证模型 |
| 5.5.1 基于传统激励方法的地震安全 |
| 5.5.2 95%保证模型的理论方法 |
| 5.5.3 弹性地震响应 |
| 5.5.4 弹塑性地震响应和极限承载力 |
| 5.6 结构响应和极限承载力的预测模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 多入射角地震易损性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 分析方法 |
| 6.3 地震动、结构和入射方向的不确定性 |
| 6.4 概率抗震能力分析 |
| 6.4.1 破坏等级的划分及量化 |
| 6.4.2 概率抗震能力模型 |
| 6.5 概率地震需求分析 |
| 6.6 考虑多入射角的地震易损性 |
| 6.6.1 地震易损性平面 |
| 6.6.2 TEM-SFAM方法讨论 |
| 6.7 实际工程的地震风险评估 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 水平动力刚度的推导 |
| A.1 平衡方程及运动方程 |
| A.2 微分方程的求解 |
| A.3 ΔH |
| A.4 ΔV |
| 附录 B 地震记录库 |
| 附录 C 架线耦合体系参数分析结果 |
| 附录 D 构架的倒塌荷载 |
| 附录 E 地震动、结构和入射方向的不确定性 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）输电塔—线体系风振响应及动力稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 输电塔线体系动力研究现状 |
| 1.2.1 输电塔线体系分析模型的研究现状 |
| 1.2.2 输电塔线体系风振响应研究现状 |
| 1.2.3 国内外稳定性的研究现状 |
| 1.3 本文研究的内容 |
| 第二章 塔线体系有限元模型建立及动力特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单元介绍 |
| 2.3 输电塔有限元模型的建立 |
| 2.3.1 输电塔有限元模型单元的选择 |
| 2.3.2 输电塔有限元模型的建立 |
| 2.4 输电线有限元模型的建立 |
| 2.4.1 输电线的悬链线方程 |
| 2.4.2 等高悬挂点输电线的悬链线方程 |
| 2.4.3 不等高悬挂点输电线的悬链线方程 |
| 2.4.4 输电线路导线的找形步骤 |
| 2.4.5 单根导线的找形实例 |
| 2.5 输电塔-线体系有限元模型 |
| 2.5.1 绝缘子有限元建模 |
| 2.5.2 塔线体系的有限元建模 |
| 2.6 动力特性分析 |
| 2.6.1 模态分析原理 |
| 2.6.2 单根导线的动力特性 |
| 2.6.3 输电杆塔的动力特性 |
| 2.6.4 塔线体系的动力特性 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 随机风场的数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平均风特性 |
| 3.3 脉动风特性 |
| 3.3.1 顺风向脉动风速功率谱 |
| 3.3.2 脉动风的空间相关性 |
| 3.4 脉动风速时程的模拟方法 |
| 3.5 塔线体系的风场模拟 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 塔线体系的风振响应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元时程分析理论 |
| 4.2.1 非线性时程分析的风振响应分析理论 |
| 4.2.2 阻尼矩阵的形成 |
| 4.3 输电杆塔的静力分析 |
| 4.3.1 不同风向角下静力荷载计算 |
| 4.3.2 不同风向角下静力响应分析 |
| 4.4 塔线体系风振时程响应分析 |
| 4.4.1 输电塔架风荷载时程计算 |
| 4.4.2 输电线和绝缘子串风荷载时程计算 |
| 4.4.3 塔线体系在90度风向角下的风振响应分析 |
| 4.4.4 塔线体系在60度风向角下的风振响应分析 |
| 4.4.5 塔线体系在45度风向角下的风振响应分析 |
| 4.4.6 塔线体系在0度风向角下的风振响应分析 |
| 4.4.7 时程分析中不同工况下输电杆塔位移及应力对比 |
| 4.4.8 设计风速下塔线体系中杆塔与对应单塔风振响应对比 |
| 4.5 不同风速下塔线体系风振响应分析 |
| 4.5.1 输电线风振响应对比分析 |
| 4.5.2 输电塔风振响应对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 塔线体系的动力稳定性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 非线性屈曲分析 |
| 5.2.1 非线性屈曲分析原理 |
| 5.2.2 非线性屈曲分析结果 |
| 5.3 动力稳定性分析 |
| 5.3.1 动力稳定性分析判定准则 |
| 5.3.2 输电单塔的动力稳定性分析 |
| 5.3.3 塔线体系的动力稳定性分析 |
| 5.3.4 动静力稳定性分析结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）多类气候下耐张输电塔线体系风致动力响应研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 输电塔线体系风振响应研究现状 |
| 1.2.2 输电塔线体系风雨致动力响应研究现状 |
| 1.2.3 下击暴流作用下输电塔线体系研究现状 |
| 1.3 本文研究主要内容 |
| 第二章 耐张塔-线体系有限元模型动力特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 输电塔线体系结构组成 |
| 2.3 输电导线仿真分析模型 |
| 2.3.1 抛物线法 |
| 2.3.2 导线初始位形的确定 |
| 2.4 耐张塔及塔线体系有限元建模 |
| 2.4.1 耐张塔有限元模型 |
| 2.4.2 塔线体系有限元模型 |
| 2.5 动力特性分析 |
| 2.5.1 自由振动方程 |
| 2.5.2 耐张塔单塔动力特性分析 |
| 2.5.3 塔线体系动力特性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 常态风下耐张塔-线体系风振响应时程分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 风载荷特性 |
| 3.2.1 平均风基本属性 |
| 3.2.2 脉动风基本特性 |
| 3.3 随机风速时程模拟 |
| 3.3.1 谐波叠加法 |
| 3.3.2 参数的合理取值 |
| 3.3.3 脉动风速生成 |
| 3.4 风荷载的计算 |
| 3.4.1 输电塔-线体系风荷载 |
| 3.4.2 风荷载加载方式 |
| 3.5 耐张塔-线体系动力响应分析 |
| 3.5.1 塔-线体系的动力平衡方程 |
| 3.5.2 塔-线体系的阻尼 |
| 3.5.3 输电塔-线体系时程分析结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 风雨致耐张塔线体系风振响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 风雨激振原理 |
| 4.3 雨荷载模型 |
| 4.3.1 降雨类型 |
| 4.3.2 雨滴谱分布 |
| 4.3.3 雨滴数密度及占有率 |
| 4.3.4 雨滴冲击力计算 |
| 4.4 降雨荷载时程模拟 |
| 4.5 水平向耐张塔线体系风雨荷载作用动力响应分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 下击暴流作用下耐张塔线体系风振响应分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 下击暴流风荷载的基本表达 |
| 5.3 下击暴流非平稳平均成分模拟 |
| 5.3.1 现有平均风速解析模型 |
| 5.3.2 基于矢量合成的经典方法 |
| 5.3.3 平均成分的模拟 |
| 5.4 下击暴流非平稳脉动成分模拟 |
| 5.4.1 下击暴流脉动风速合成的两种思路 |
| 5.4.2 脉动成分的模拟 |
| 5.5 下击暴流作用下的风振响应分析 |
| 5.5.1 塔线体系下击暴流风荷载模拟 |
| 5.5.2 塔线体系下击暴流作用风振响应 |
| 5.5.3 相对位置e0对风振结果的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 本文不足和工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）典型输电塔-线体系的力学特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 输电塔-线体系的有限元建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基本理论 |
| 2.3 有限元建模的基本参数及结构 |
| 2.4 输电塔-线建模注意事项 |
| 2.4.1 单元类型的选取 |
| 2.4.2 单位的统一 |
| 2.4.3 网格的划分 |
| 2.5 输电塔-线体系模型的建立 |
| 2.5.1 输电塔模型的建立 |
| 2.5.2 输电线和绝缘子串模型的建立 |
| 2.6 本章小节 |
| 第3章 输电塔-线体系静力特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 风载荷的作用 |
| 3.2.1 风的基本特性 |
| 3.2.2 风压与风速的基本关系 |
| 3.3 输电塔-线体系在风载荷作用下的静力响应 |
| 3.3.1 输电塔-线体系风载工况 |
| 3.3.2 输电塔-线体系风载荷的计算 |
| 3.3.3 输电塔-线体系在风载荷下的静力响应 |
| 3.4 输电塔-线体系中风速与导线位移的关系 |
| 3.4.1 大气风速与等效风速的函数关系 |
| 3.4.2 风速与输电导线位移的函数关系 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 输电塔-线体系动力特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模态分析理论基础 |
| 4.3 输电线路的模态分析 |
| 4.3.1 输电塔 |
| 4.3.2 输电塔-线体系 |
| 4.3.3 结果对比 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 输电塔-线体系V串的稳定性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 V串受力分析及理论分析 |
| 5.3 复合绝缘子芯棒的特征值屈曲分析 |
| 5.3.1 数值分析 |
| 5.3.2 芯棒特征值屈曲特性的软件仿真 |
| 5.4 双联与四联V串在风载荷下受力对比分析 |
| 5.4.1 V串载荷计算 |
| 5.4.2 双联与四联V串风偏特性分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（5）典型输电塔-线体系结构气弹模型及模态分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 输电塔-线体系气弹模型研究现状 |
| 1.3.2 输电塔-线有限元分析研究现状 |
| 1.3.3 输电塔-线耦合体系分析研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 输电塔线体系有限元建模和模态分析 |
| 2.1 输电塔-线体系简述 |
| 2.1.1 输电塔分类及特性 |
| 2.1.2 输电塔-线体系基本组成 |
| 2.2 瞬态动力分析方法 |
| 2.2.1 有限单元法简介 |
| 2.2.2 有限元分析软件ANSYS |
| 2.2.3 ANSYS有限元建模步骤 |
| 2.2.4 模态分析理论 |
| 2.3 输电塔-线体系有限元建模 |
| 2.3.1 BEAM188梁单元 |
| 2.3.2 输电塔的有限元建模 |
| 2.3.3 导(地)线的找型及有限元建模 |
| 2.4 输电塔模态分析 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 输电塔-线体系气弹模型实验平台的搭建 |
| 3.1 相似理论 |
| 3.2 相似准则及气弹模型设计 |
| 3.3 输电塔的加工 |
| 3.4 导(地)线的模拟 |
| 3.5 间隔棒和绝缘子串的模拟 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 锤击法模态试验 |
| 4.1 锤击法试验简介 |
| 4.2 实验仪器 |
| 4.3 试验模态传感器测点布置 |
| 4.4 试验方法 |
| 4.5 锤击法试验模态分析 |
| 4.6 模态试验结果 |
| 4.7 理论计算模态与锤击法试验模态比较 |
| 4.8 小结 |
| 第5章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）输电塔线体系风致振动特性数值模拟及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 脉动风特性及风速时程模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 脉动风基本特性 |
| 2.2.1 瞬时风 |
| 2.2.2 平均风 |
| 2.2.3 脉动风 |
| 2.2.4 风载的影响 |
| 2.3 风速时程模拟及风载荷计算 |
| 2.3.1 AR自回归模型 |
| 2.3.2 风速时程的生成 |
| 2.3.3 风载荷计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 输电塔线体系有限元建模及动力特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 输电塔线体系有限元模型 |
| 3.2.1 输电塔的有限元建模 |
| 3.2.2 输电导线的有限元建模 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.3 输电塔线体系风振响应分析 |
| 3.3.1 时程分析理论 |
| 3.3.2 风振响应结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 输电塔线体系风洞试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 输电塔线体系气弹模型设计与制作 |
| 4.2.1 输电塔气弹模型设计 |
| 4.2.2 导线气弹模型设计 |
| 4.2.3 绝缘子串和间隔棒气弹模型设计 |
| 4.3 气弹模型风洞试验 |
| 4.3.1 试验仪器介绍 |
| 4.3.2 测点布置 |
| 4.3.3 流场模拟 |
| 4.3.4 试验工况 |
| 4.4 试验结果与有限元计算结果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 引流线结构动态特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元建模 |
| 5.3 引流线风偏响应 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）特高压输电线路杆塔结构抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 输电杆塔结构震害调研 |
| 1.2.2 塔线体系地震模拟振动台试验研究 |
| 1.2.3 输电塔与塔线体系有限元模型 |
| 1.2.4 杆塔结构抗震研究 |
| 1.2.5 杆塔结构抗震性能与易损性研究 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 本文的研究目的 |
| 1.5 本文主要研究工作及各章安排 |
| 1.5.1 本文主要研究工作 |
| 1.5.2 各章安排 |
| 第二章 特高压酒杯型输电塔地震模拟振动台试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 特高压酒杯型输电塔线体系模型设计 |
| 2.2.1 输电塔模型设计及制作 |
| 2.2.2 导、地线模型设计及制作 |
| 2.2.3 绝缘子的设计及制作 |
| 2.2.4 等代塔 |
| 2.2.5 边界条件 |
| 2.3 振动台试验方案 |
| 2.3.1 地震动的选择 |
| 2.3.2 传感器布置 |
| 2.4 动力特性试验研究 |
| 2.5 输电塔塔线耦合效应地震模拟振动台试验研究 |
| 2.5.1 试验工况 |
| 2.5.2 加速度响应比较分析 |
| 2.5.3 位移响应对比分析 |
| 2.5.4 应变响应对比分析 |
| 2.5.5 小结 |
| 2.6 输电塔线体系双向地震动地震模拟振动台试验研究 |
| 2.6.1 试验工况 |
| 2.6.2 加速度比较分析 |
| 2.6.3 位移响应分析 |
| 2.6.4 应变响应分析 |
| 2.6.5 小结 |
| 2.7 输电塔线体系行波效应地震模拟振动台试验研究 |
| 2.7.1 试验工况 |
| 2.7.2 加速度比较分析 |
| 2.7.3 位移比较分析 |
| 2.7.4 应变比较分析 |
| 2.7.5 小结 |
| 2.8 输电塔线体系场地效应地震模拟振动台试验研究 |
| 2.8.1 试验工况 |
| 2.8.2 加速度比较分析 |
| 2.8.3 位移比较分析 |
| 2.8.4 应变比较分析 |
| 2.8.5 小结 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 特高压输电杆塔结构数值仿真研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 特高压输电杆塔结构数值仿真软件POWER TOWER |
| 3.2.1 简介 |
| 3.2.2 技术特点 |
| 3.2.3 系统架构 |
| 3.2.4 主要功能模块 |
| 3.3 特高压酒杯型输电塔有限元模型 |
| 3.4 特高压酒杯型输电塔动力特性试验仿真 |
| 3.5 特高压酒杯型输电塔地震模拟振动台试验仿真 |
| 3.6 特高压输电塔线体系有限元模型 |
| 3.6.1 五塔四线模型 |
| 3.6.2 基于悬链线方程求导线应力 |
| 3.6.3 导线几何建模 |
| 3.6.4 导线材料建模 |
| 3.6.5 绝缘子建模与铰设置 |
| 3.6.6 五塔四线有限元模型 |
| 3.6.7 导线找形分析 |
| 3.7 特高压输电塔线体系地震模拟振动台试验仿真 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 特高压输电杆塔结构抗震设防分类研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 特高压输电杆塔结构抗震设防分类方法 |
| 4.2.1 特高压输电杆塔结构抗震设防分类流程 |
| 4.2.2 特高压输电杆塔结构有限元模型 |
| 4.2.3 振型分解反应谱法 |
| 4.2.4 地震时程分析法 |
| 4.2.5 风荷载效应 |
| 4.2.6 荷载效应组合 |
| 4.2.7 代表性杆件 |
| 4.2.8 抗震设防分类方法 |
| 4.3 特高压酒杯型输电塔抗震设防分类研究 |
| 4.3.1 特高压酒杯型输电塔模型 |
| 4.3.2 动力特性分析 |
| 4.3.3 特高压酒杯型输电塔的代表性杆件 |
| 4.3.4 振型分解反应谱法分析 |
| 4.3.5 地震时程分析 |
| 4.3.6 特高压酒杯型输电塔抗震设防指标 |
| 4.3.7 特高压酒杯型输电塔抗震设防分类 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 特高压输电塔原型试验仿真与损伤等级划分 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 特高压输电塔原型试验 |
| 5.2.1 试验塔简介 |
| 5.2.2 荷载工况 |
| 5.2.3 模拟塔测点布置 |
| 5.3 特高压输电塔原型试验有限元仿真 |
| 5.3.1 特高压原型试验塔有限元模型 |
| 5.3.2 特高压输电塔原型试验有限元仿真验证 |
| 5.4 特高压原型试验塔损伤指标研究 |
| 5.4.1 结构损伤指标与等级划分 |
| 5.4.2 特高压原型试验塔损伤指标与等级划分 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 特高压输电杆塔结构地震易损性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 特高压输电塔概率地震需求分析框架 |
| 6.2.1 建立特高压输电塔概率地震需求模型 |
| 6.2.2 特高压输电塔地震易损性分析 |
| 6.2.3 特高压输电塔概率地震需求危险性分析 |
| 6.3 特高压输电塔易损性分析算例 |
| 6.3.1 特高压输电塔模型 |
| 6.3.2 地震动选取 |
| 6.3.3 建立特高压输电塔概率需求模型 |
| 6.3.4 特高压输电塔易损性分析 |
| 6.4 特高压输电塔概率地震需求危险性分析算例 |
| 6.4.1 场地的危险性分析 |
| 6.4.2 特高压输电塔概率地震需求危险性分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结语与展望 |
| 7.1 本文主要成果 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 攻读博士期间参与的科研项目 |
（8）覆冰高压输电塔线体系风振响应数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 覆冰输电线舞动理论研究现状 |
| 1.2.2 覆冰输电线路体系舞动试验研究现状 |
| 1.2.3 覆冰输电线舞动数值模拟研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 覆冰输电线气动力特性分析 |
| 2.1 基本理论 |
| 2.1.1 流体力学基本方程 |
| 2.1.2 覆冰导线气动力基本理论 |
| 2.2 有限元模拟方法及分析工况 |
| 2.2.1 有限元模拟方法可靠性的验证 |
| 2.2.2 分析工况 |
| 2.3 单导线气动力特性分析 |
| 2.3.1 未覆冰输电线气动力特性分析 |
| 2.3.2 风攻角变化时单根导线气动力特性分析 |
| 2.3.3 风速变化时单根导线气动力特性分析 |
| 2.3.4 覆冰厚度变化时单根导线气动力特性分析 |
| 2.4 四分裂导线气动力特性分析 |
| 2.4.1 风攻角变化时四分裂导线气动力特性分析 |
| 2.4.2 风速变化时四分裂导线气动力特性分析 |
| 2.4.3 覆冰厚度变化时四分裂导线气动力特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 覆冰输电线风振响应分析 |
| 3.1 输电线模型的建立 |
| 3.2 荷载施加 |
| 3.3 单独输电线风振响应分析 |
| 3.3.1 未覆冰输电线风振响应分析 |
| 3.3.2 覆冰输电线风振响应分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 覆冰输电塔线体系风振响应分析 |
| 4.1 高压输电塔线体系模型的建立 |
| 4.1.1 输电塔有限元建模 |
| 4.1.2 间隔棒有限元建模 |
| 4.1.3 绝缘子有限元建模 |
| 4.1.4 地线有限元建模 |
| 4.2 高压输电塔模态分析 |
| 4.3 未覆冰输电塔线体系风振响应分析 |
| 4.3.1 未覆冰时塔线体系中输电线的风振响应 |
| 4.3.2 未覆冰时塔线体系中输电塔的风振响应 |
| 4.4 风攻角变化时覆冰输电塔线体系风振响应分析 |
| 4.4.1 风攻角变化时覆冰输电线风振响应分析 |
| 4.4.2 风攻角变化时输电塔风振响应分析 |
| 4.5 风速变化时覆冰输电塔线体系风振响应分析 |
| 4.5.1 不同风速下塔线体系中覆冰输电线的风振响应分析 |
| 4.5.2 不同风速下塔线体系中输电塔的风振响应分析 |
| 4.6 不同档距对覆冰输电线风振响应的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）大跨越钢管塔的风荷载和风致响应研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 圆截面杆件的气动力特性 |
| 1.2.2 输电塔的体型系数 |
| 1.2.3 输电塔和塔线体系的风振响应 |
| 1.2.4 山地风场及对输电线路风致响应的影响 |
| 1.3 全文安排 |
| 第二章 圆截面杆件的气动力系数和雷诺数效应 |
| 2.1 试验工况与试验风场 |
| 2.1.1 试验工况 |
| 2.1.2 试验风场和数据处理 |
| 2.2 平均风压分布特征 |
| 2.2.1 各风速下的平均风压分布 |
| 2.2.2 平均风压的对称性 |
| 2.2.3 均匀流下平均风压分布的特征参数 |
| 2.2.4 湍流场下平均风压分布的特征参数 |
| 2.3 脉动风压分布特征 |
| 2.3.1 各风速下的脉动风压分布 |
| 2.3.2 脉动风压的对称性 |
| 2.4 表面风压的相关性 |
| 2.4.1 均匀流下的风压相关性 |
| 2.4.2 湍流场下的风压相关性 |
| 2.5 阻力系数和升力系数 |
| 2.5.1 阻力系数 |
| 2.5.2 升力系数 |
| 2.6 气动力谱和斯托罗哈数 |
| 2.6.1 均匀流下的气动力谱和斯托罗哈数 |
| 2.6.2 湍流场下的气动力谱和斯托罗哈数 |
| 2.7 表面粗糙度对雷诺数效应的影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 跨越塔塔身和横担的气动力系数 |
| 3.1 各国规范的规定 |
| 3.2 钢管塔架阻力系数的雷诺数效应折减方法 |
| 3.3 风洞试验装置的研发和试验工况 |
| 3.4 塔身的风荷载参数 |
| 3.4.1 塔身的阻力系数 |
| 3.4.2 塔身的角度风分配系数 |
| 3.5 横担的风荷载参数 |
| 3.5.1 三种横担的阻力系数 |
| 3.5.2 三种横担的角度风分配系数 |
| 3.6 塔身和横担体型系数的校验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 常规钢管横担气动力系数的系统分析 |
| 4.1 风洞试验工况 |
| 4.2 常规横担的气动力系数 |
| 4.2.1 两片式和整体式横担的对比 |
| 4.2.2 密实度的影响 |
| 4.2.3 高宽比的影响 |
| 4.3 与各国规范的对比 |
| 4.3.1 正迎风的阻力系数 |
| 4.3.2 不同密实度的对比 |
| 4.3.3 不同宽高比的对比 |
| 4.4 常规钢管横担角度风分配系数的建议公式 |
| 4.4.1 顺线向的角度风分配系数 |
| 4.4.2 横线向的角度风分配系数 |
| 4.4.3 建议公式和规范的对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 跨越塔基于HFFB试验的风致响应和等效风荷载 |
| 5.1 风洞试验工况 |
| 5.2 理论分析方法 |
| 5.2.1 基底力谱的半刚性模型修正方法 |
| 5.2.2 基底力谱的分段估计方法 |
| 5.2.3 基于HFFB试验的风振响应计算方法 |
| 5.2.4 基于HFFB试验的等效风荷载计算方法 |
| 5.3 基于HFFB试验的结果分析 |
| 5.3.1 基底力谱的半刚性模型修正 |
| 5.3.2 跨越塔的风致响应 |
| 5.3.3 跨越塔的等效风荷载 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 跨越塔的风振特性和风振系数 |
| 6.1 跨越塔的有限元建模 |
| 6.2 风振分析的理论计算方法 |
| 6.2.1 时域计算方法 |
| 6.2.2 频域计算方法 |
| 6.3 跨越塔的气弹模型风洞试验 |
| 6.3.1 气弹模型的设计和制作 |
| 6.3.2 气弹模型的动力标定 |
| 6.3.3 测点布置和测试设备 |
| 6.3.4 试验工况 |
| 6.4 跨越塔风振的理论计算结果 |
| 6.4.1 线路方向的风致响应 |
| 6.4.2 横担方向的风致响应 |
| 6.5 跨越塔风振的气弹风洞试验结果 |
| 6.5.1 加速度响应 |
| 6.5.2 位移响应 |
| 6.6 跨越塔的风振系数 |
| 6.6.1 风振系数的规范方法计算 |
| 6.6.2 风振系数的数值计算结果 |
| 6.6.3 风振系数的气弹试验结果和对比 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 塔线体系的风致响应特征和耦合作用 |
| 7.1 塔线体系的有限元建模 |
| 7.2 塔线体系气弹模型风洞试验 |
| 7.2.1 气弹模型的设计和制作 |
| 7.2.2 气弹模型的动力标定 |
| 7.2.3 测点布置和测试设备 |
| 7.2.4 试验工况 |
| 7.3 塔线体系气弹模型的风洞试验结果 |
| 7.3.1 输电塔的响应 |
| 7.3.2 悬垂绝缘子的响应 |
| 7.3.3 输电线的响应 |
| 7.4 试验和计算结果的对比 |
| 7.4.1 输电塔的响应对比 |
| 7.4.2 悬垂绝缘子的响应对比 |
| 7.4.3 输电线的响应对比 |
| 7.5 塔线体系的耦合作用 |
| 7.5.1 耦联体系和非耦联体系的计算模型 |
| 7.5.2 输电线传递到输电塔的风荷载和风振系数 |
| 7.5.3 耦联体系和非耦联体系的风荷载对比 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 理想山体风场特征及对输电线路风致响应的影响 |
| 8.1 山体模型和试验工况 |
| 8.2 山体水平向的风场 |
| 8.2.1 平均风速 |
| 8.2.2 脉动风速 |
| 8.2.3 试验结果与规范的对比 |
| 8.3 山体竖直向的风场 |
| 8.3.1 平均风速 |
| 8.3.2 脉动风速 |
| 8.4 山地风场对输电线路风致响应的影响 |
| 8.4.1 对输电塔风致响应的影响 |
| 8.4.2 对跳线风偏的影响 |
| 8.5 本章小结 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 本文创新点 |
| 9.2 本文工作总结 |
| 9.2.1 圆截面杆件的气动力系数和雷诺数效应 |
| 9.2.2 跨越塔塔身和横担的气动力系数 |
| 9.2.3 常规钢管横担气动力系数的系统分析 |
| 9.2.4 跨越塔基于HFFB试验的风致响应和等效风荷载 |
| 9.2.5 跨越塔的风振特性和风振系数 |
| 9.2.6 塔线体系的风致响应特征和耦合作用 |
| 9.2.7 理想山体风场特征及对输电线路风致响应的影响 |
| 9.3 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
（10）考虑稳定应力相似的输电塔线气弹模型设计及风振系数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 研究方法 |
| 1.2.2 风振研究现状 |
| 1.2.3 气弹模型设计研究现状 |
| 1.3 本文研究工作 |
| 2 有限元建模及动力特性分析 |
| 2.1 研究对象概况 |
| 2.2 塔线体系模型建立 |
| 2.2.1 输电塔模型建立 |
| 2.2.2 输电导线和地线建模 |
| 2.2.3 绝缘子串建模及边界条件处理 |
| 2.2.4 一塔两线有限元模型 |
| 2.3 动力特性 |
| 2.3.1 单塔动力特性分析 |
| 2.3.2 输电线动力特性分析 |
| 2.3.3 塔线动力特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 气弹模型设计与合理性验证 |
| 3.1 气弹模型设计 |
| 3.1.1 模型设计方法 |
| 3.1.2 模型设计相似理论 |
| 3.1.3 输电塔线材料选用 |
| 3.1.4 输电塔模型设计 |
| 3.1.5 输电线模型设计 |
| 3.1.6 间隔棒和绝缘子设计 |
| 3.1.7 边界塔设计 |
| 3.1.8 节点及节点板设计 |
| 3.1.9 试验模型制作与安装 |
| 3.2 模型合理性验证 |
| 3.2.1 模型风场合理性验证 |
| 3.2.2 输电塔模型设计合理性验证 |
| 3.2.3 输电线模型设计合理性验证 |
| 3.2.4 极限荷载下破坏模式验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 风振系数研究 |
| 4.1 风振系数计算方法 |
| 4.2 有限元风荷载模拟以及工况 |
| 4.2.1 风荷载模拟 |
| 4.2.2 工况设计 |
| 4.3 风洞试验测点与工况 |
| 4.4 风振系数研究 |
| 4.4.1 风速对风振系数的影响 |
| 4.4.2 风向角对风振系数的影响 |
| 4.4.3 单塔和塔线风振系数对比 |
| 4.5 风振系数计算与规范对比 |
| 4.5.1 结构形式 |
| 4.5.2 关于振型系数取值 |
| 4.5.3 有限元计算结果与规范计算结果对比 |
| 4.5.4 比较4种算法的风振系数对位移和内力影响 |
| 4.5.5 有限元、试验与规范结果对比分析 |
| 4.5.6 规范适用性以及建议 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 附表 |
| B 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| C 作者在攻读学位期间参与科研项目 |
| D 学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、大跨越输电塔-线体系动力特性分析（论文参考文献）
- [1]特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究[D]. 龚俊. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]输电塔—线体系风振响应及动力稳定性分析[D]. 林智鸿. 广州大学, 2020(02)
- [3]多类气候下耐张输电塔线体系风致动力响应研究[D]. 张鑫. 合肥工业大学, 2020(02)
- [4]典型输电塔-线体系的力学特性分析[D]. 秦瑞江. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [5]典型输电塔-线体系结构气弹模型及模态分析[D]. 林宏帅. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [6]输电塔线体系风致振动特性数值模拟及试验研究[D]. 王阳. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [7]特高压输电线路杆塔结构抗震性能研究[D]. 王飞. 中国地震局工程力学研究所, 2020(02)
- [8]覆冰高压输电塔线体系风振响应数值模拟研究[D]. 刘海玲. 郑州大学, 2020(02)
- [9]大跨越钢管塔的风荷载和风致响应研究[D]. 姚剑锋. 浙江大学, 2019(01)
- [10]考虑稳定应力相似的输电塔线气弹模型设计及风振系数研究[D]. 蔡青青. 重庆大学, 2019(01)