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《高壓輸電塔線體系風致耦聯(lián)效應研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、學校代碼10459學號或申請?zhí)?01212212442密級碩士學位論文高壓輸電塔線體系風致耦聯(lián)效應研究（國家自然科學基金資助項目編號：51108425）作者姓名：王璐璐導師姓名：張猛副教授趙桂峰副教授學科門類：工學專業(yè)名稱：結構工程培養(yǎng)院系：土木工程學院完成時間：2015年4月IAthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterWind-inducedCouplingEffectResearchofHighVoltageTransmis
2、sionTower-lineSystem(SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina,GrantNo.51108425)ByLuluWangSupervisor:AssociateProf.MengZhangAssociateProf.GuifengZhaoStructuralEngineeringSchoolofCivilEngineeringApril2015II學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立
3、進行研究所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律責任由本人承擔。學位論文作者：日期：2014年4月15日學位論文使用授權聲明本人在導師指導下完成的論文及相關的職務作品，知識產權歸屬鄭州大學。根據鄭州大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留或向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權鄭州大學可以將本學位論文的全部或部分編入有關數
4、據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或者其他復制手段保存論文和匯編本學位論文。本人離校后發(fā)表、使用學位論文或與該學位論文直接相關的學術論文或成果時，第一署名單位仍然為鄭州大學。保密論文在解密后應遵守此規(guī)定。學位論文作者：日期：2014年4月15日III摘要摘要高壓架空輸電塔線體系具有大跨、高柔的特征，在風荷載作用下塔線體系的振動響應較為劇烈，強風引起的倒塔事故時有發(fā)生，所以保證其安全運行意義重大。高壓輸電塔線體系是復雜的耦聯(lián)體系，強風作用下塔與線之間的耦聯(lián)效應對于輸電塔的受力具有較大影響，但是現(xiàn)行架空輸
5、電線路設計規(guī)范是將塔與線分開設計的，未考慮塔線耦聯(lián)效應對輸電塔的不利影響。因此，對塔線體系的風致耦聯(lián)效應進行深入研究具有重要的理論意義，同時也可為輸電線路設計提供參考。論文首先建立了高壓輸電塔線體系的有限元模型，模擬了作用在塔線體系上的風速時程，然后分別對不同風速（U10=14m/s，U10=16m/s，U10=17m/s，U10=18m/s，U10=20m/s，U10=25.3m/s，U10指10m高處的風速）和不同風向角（90°、60°、45°、0°）下塔線體系的動力響應進行了分析，最后將塔線體
6、系中輸電塔的時程響應分析結果與單塔擬靜力響應分析結果進行了比較。論文具體研究內容和結論如下：以90°風向角為例，對不同風速下塔線體系的動力響應進行了研究，分析表明：隨風速增大，輸電線振動增強、絕緣子振動增強、輸電塔振動增強。塔線耦聯(lián)效應對輸電塔振動及構件應力具有一定的放大作用。如果定義塔線體系中輸電塔的構件應力與對應單塔構件擬靜力應力的比值為塔線耦聯(lián)效應動力增大系數δ。以90°風向角為例，風速在U10=14m/s至U10=18m/s區(qū)間時，塔線耦聯(lián)效應引起的輸電塔主材構件應力雖然比擬靜力結果增大較多
7、（對應的δ在1.19和1.48之間），但應力絕對值仍在彈性范圍內，塔架仍在安全狀態(tài)，也即此風速區(qū)間內按照現(xiàn)行規(guī)范擬靜力方法的設計結果是安全的；當風速在U10=19m/s至U10=25.3m/s區(qū)間內，塔線耦聯(lián)效應引起的輸電塔主材構件應力絕對值較大（對應的δ在1.39和1.06之間），已經接近或達到材料屈服強度，而按照傳統(tǒng)擬靜力方法的計算結果，輸電塔主材構件應力絕對值仍在彈性范圍內，也即在此風速區(qū)間內如果仍按照傳統(tǒng)擬靜力方法設計輸電塔，將得到偏于不安全的設計結果。由于現(xiàn)行規(guī)范方法采用設計風速下的擬靜力
8、分析結果進行設計，因此，本文建議將設計風速下的擬靜力分析結果乘以相應的塔線耦聯(lián)效應動力增大系數δ以考慮塔線耦聯(lián)效應對輸電塔的不利影響。同時還需考慮塔線耦聯(lián)效應對輸電塔位移的影響。IV摘要再分別對60°、45°、0°風向角不同風速下塔線體系的動力響應進行了研究，結果表明：隨風速增大，輸電線的振動增強；絕緣子振動增強；輸電塔振動增強。隨風向角減小，塔線耦聯(lián)效應減弱，輸電線、絕緣子及輸電塔振動也減弱。在60°及45°風向角不同風速下，到風速U10=25.3m/s時，輸電塔發(fā)
