风载作用下输电铁塔的动力响应

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输电塔塔线体系风振响应分析

随着社会经济的发展，电力的需求大大增加，对电
力工业也得到了迅速发展，年来，造了大量的输电近建塔。输电塔结构具有轻质、柔、阻尼的特性，高小自振频率低，此对风荷载的作用比较敏感，强风作用因在
（）导线：Ｇ１ＬＪ一６０５，３／自重２０ｇｍ，径．６ｋ／外
图１输电塔线体系ＡＳＳ模型ＮＹ
Ｆｇ１ＡＮＹＳｍｏｅｏａｓｓｉｎｔｗｒｌｅｓｓｅｉ．Ｓｄｌｆｒｎｍｉｓｏｅ —ｉｙｔｍｔｏｎ
振
第３０卷第７期
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与
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ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡ￣ＯＮＡＮＤＨＯＣＫＳ
输电塔塔线体系风振响应分析
谢华平，何敏娟
（．湘潭大学土木工程与力学学院，１湘潭４１０；．同济大学建筑工程系，１１５２上海２０９）００２
月“ 娜 ”台风在浙江登陆，坏的输电线路达到云损３３２ｋ２０４ｍ；０５年４月，于江苏盯胎的同塔双回路位
Ｄｖｎｏ、ｏｅ等学者Ｉ对频域分析方法进行了ａｅｐｒＨｌｓｔｍ９研究，郭勇、孙炳楠等。。用频域方法分析了大跨越输电
ｗｉｈｕｈｓｏｄｓｗｅｅａａｙｅｔｏｔｔｏｅｌａｒｒｎ；ｔａｓｓｉｎｔｗｅ－ｎｙｔｍ；ｄｎｍｉｃａａｔｒｔｓｙｗｏｄ：ｉｄｅｇｎｅｇｒｎｍｉｓｏｒｌｅｓｓｅｉｏｉｙａｃｈｒｃｅｉｉ；ｗｉｄｉｄｃｄｒｓｏｓｓｅｎ — ｕｅｅｐｎｅｎ

风冰荷载作用下输电塔-线体系参数敏感性分析

风冰荷载作用下输电塔-线体系参数敏感性分析在电力系统的脉络中，输电塔与线路构成了生命线般的存在。

它们如同巨人的血脉和神经，承载着能量的输送与信息的传递。

然而，在这看似坚不可摧的结构背后，隐藏着对自然力量敏感的脆弱性。

风冰荷载，这一自然界的猛兽，时常以其狂野的力量考验着输电塔-线体系的稳固性。

本文旨在深入探讨风冰荷载作用下，输电塔-线体系参数的敏感性，以及如何通过科学的分析和合理的设计来增强其抵御自然灾害的能力。

首先，我们必须认识到输电塔-线体系在风冰荷载作用下的敏感性并非空穴来风。

正如一艘航船在狂风巨浪中摇摆不定，输电塔在猛烈的风力冲击下也会出现位移和变形。

这种位移和变形，如果不加以控制，将可能导致灾难性的后果。

因此，对输电塔-线体系的参数进行敏感性分析，就像是对航船的稳定性进行评估一样重要。

在进行敏感性分析时，我们首先要关注的是输电塔的材料属性。

不同的材料有着不同的弹性模量和屈服强度，这些参数直接影响到输电塔在风冰荷载作用下的响应。

例如，采用高强度钢材的输电塔，其抵抗变形的能力更强，就像一座用坚固岩石砌成的堡垒，能够更好地抵御风力的侵袭。

接下来，我们要审视的是输电塔的几何尺寸。

塔的高度、宽度和壁厚等参数，决定了其在风力作用下的稳定性。

一个过高或者过窄的输电塔，就如同一个高脚酒杯在风暴中摇摇欲坠，极易发生倾覆。

因此，在设计时必须考虑到这些因素，确保输电塔既有良好的力学性能，又不失美观。

此外，线路的张力也是影响输电塔-线体系敏感性的重要因素。

张力过大或过小都会影响体系的平衡状态。

过大的张力会使输电塔承受巨大的拉力，就像一根绷紧的琴弦随时可能断裂；而张力不足则会导致线路松弛，增加了在风力作用下产生共振的风险。

因此，合理设置线路张力是保障输电塔-线体系稳定的关键。

在分析了上述参数后，我们还需要关注风冰荷载本身的特性。

风速、风向以及冰层的厚度和分布情况都是决定输电塔-线体系受力状况的重要因素。

这些因素的变化无常，就像是战场上变幻莫测的战术，要求我们的设计必须具备足够的灵活性和适应性。

不等高输电塔线体系风致动力响应分析

１绝缘子及导（线建模．２地）
绝缘子一端铰接于输电塔横担，另一端铰接于导（）线，用ＬＮ地ＩＫ８空间杆单元模拟。导（）线作为一种柔性构件，不能承受弯矩和压力，只能承受拉力，可采用悬链线索单元对其进地行模拟（邵天晓，２０）０３，故可用ＬＮＫ１Ｉ０单元来模拟，该单元常用来模拟松弛的索或链结构。
１边界条件．３输电塔底部塔腿与基础连结处的三方向平动及转动自由度全部约束，由于耐张塔的刚度相对非常大，可近似认为边跨的导（）线终端也是固结的（峰等，２０）地梁０７。坐标系方向如
图２所示，垂直输电线方向为向，顺输电线方向为Ｙ向，输电塔高度方向为ｚ向。
１输电塔建模．１５－Ｂ２型塔是专为山区设计的输电塔，呼高４ｍ。塔体主材和横担主材采用Ｑ４，塔ＡＺＣ８３５钢
体斜材及其他辅助材采用Ｑ３钢，共有２２５８种角钢，用ＡＹＳ进行建模，输电塔各杆件采用可ＮＳ
自定义截面形状的ＢＡＭ１８梁单元模拟。该单元具有分析弹性、塑ＩＥ８生、蠕变等功能。
引言
为了进一步满足经济发展、能源配置和生态环境保护的战略需要，国家提出了 “ 电东西输 ” 北电南送 ”的电力发展战略，高电压、超高压的输电线路建设成为电力供应的主要发、“ 展模式。国家电网公司已经建成国内首条１０ｋ００Ｖ特高压交流试验示范工程— — 晋东南一阳南

大风作用下输电铁塔受力计算及模态分析

大风作用下输电铁塔受力计算及模态分析摘要:本文在已知工况的情况下，自主进行特高压输电杆塔整体建模以及详细计算外部荷载，并在建立模型的基础上，通过赋材、施加外部荷载和约束等操作对输电杆塔进行静力求解、模态分析与地震谱分析。

在静力求解中，着重对杆塔中的地线支架以及其他部位的危险杆件进行强度校核；在模态分析中，通过读取各阶频率对应的振型，简单剖析杆塔的振型规律，以发现在杆塔建模中存在的问题并加以改进；在地震谱分析中，在合并模态的前提下，主要提取杆塔的前几阶有效频率，并简单分析其振型。

另外，通过利用两种不同的设计规范对同一杆件的不同材料分别进行强度校核，简单分析材料的选取对杆件强度的影响。

关键词：特高压输电杆塔静力求解模态分析1 引言输电塔是一种柔度较大的高耸结构，一般为较高的格构式钢析架塔，作为重要生命线工程的电力设施，输电塔的破坏会导致供电系统的瘫痪，造成严重的后果。

然而输电塔受风载破坏发生倒塔等事故屡有发生。

因此,确保风荷载、振动荷载作用下输电线路的正常工作,己成为电力工程与输电工程一个重要的研究课题。

本文对铁塔在平均风载荷下的受力情况进行分析计算，通过分析计算输电塔在平均风荷载下的位移和受力以及形变情况，对输电塔受风力作用的承载能力进行一定的分析和了解。

2 研究对象及对应荷载计算2.1 研究对象及对应工况本文对5C-ZJ1铁塔进行载荷计算，建模，使用 ansys 软件进行内力分析，模态分析以及动载分析。

该类型杆塔的设计条件、使用条件及杆塔单线图可以通过铁塔设计手册查询。

2.2 荷载计算计算设计工况下的输电塔受力荷载，除了考虑塔身角钢所受的风荷载，还需要考虑导地线、金具自重以及所受风荷载对塔身所施加的力。

计算出各部分受力后，将其加载到仿真模型的各个节点上。

其中，按着计算风荷载公式计算各节点受力情况。

（2-1）3 杆塔仿真模型的建立3.1 有限元建模思想本文采用桁梁混合模型对500KV超高压输电角钢塔500ZJ1进行有限元建模。

特高压输电塔风振响应及等效风荷载研究的开题报告

特高压输电塔风振响应及等效风荷载研究的开题报告一、题目特高压输电塔风振响应及等效风荷载研究二、研究背景与意义随着我国经济和社会发展的不断加快，能源需求不断增长，电力输送也变得越来越重要。

特高压输电线路作为我国电网的支柱建设项目之一，正逐步覆盖全国各地。

然而，在高海拔、大跨度、复杂地质条件下，特高压输电线路受强风、雷击等自然灾害的影响，可能引起输电塔共振或塌倒等问题，对电网的稳定运行产生重大影响。

因此，对特高压输电塔风振响应及等效风荷载的研究，对于提高输电线路的抗风稳定性和可靠性具有重要意义。

三、研究内容和方法本研究拟采用数值模拟和实验测量相结合的方法，探究特高压输电塔在风荷载下的静力响应和动力响应特性，以及其等效风荷载的计算方法。

具体研究步骤如下：1.分析特高压输电塔的结构属性和使用环境，探讨风荷载对输电塔的影响机理；2.利用数值模拟方法，建立特高压输电塔的三维有限元模型，结合CFD方法模拟风场场景，计算输电塔在风荷载下的静力响应和动力响应；3.通过室内模型实验或风洞实验，对三维有限元模型进行验证和修正，确定其可靠性和准确性；4.基于数值模拟和实验结果，探讨特高压输电塔的等效风荷载计算方法，提出可靠且简便的计算公式，为输电塔的抗风设计提供参考。

四、预期结果1.通过数值模拟和实验测量，探究特高压输电塔在风荷载下的静力响应和动力响应特性，为输电塔的抗风设计提供理论依据和指导；2.为特高压输电塔的等效风荷载计算提供可靠且简便的计算方法，为输电塔的抗风设计提供参考；3.为提高特高压输电线路的抗风稳定性和可靠性，为保障电网的稳定运行做出贡献。

五、参考文献1. 唐伟等. 高塔解决高速列车和风荷载作用的准静态试验研究[J]. 铁道科学与工程学报, 2016, 13(12):2466-2471.2. 丁伟等. 风荷载下特高压输电线路及其塔架结构动力响应研究进展[J]. 中国电力教育, 2018, (11): 21-24.3. 王瑞丽, 王震. 华北地区特高压输电塔钢结构抗风性能研究[R]. 北京: 中国电力科学研究院, 2019.。

输电塔塔线体系风振响应分析

输电塔塔线体系风振响应分析摘要：输电塔线体系是国家重要的电力工程设施，也是保障人们生产生活有序进行的重要设备，输电塔线体系的稳定性和安全性直接关系到电网运行的可靠性，而风荷载是影响它们安全性的主要因素之一。

本文首先，简要介绍了我国超高压、特高压输电线路的发展前景。

接着，从输电塔线体系的分析模型、风振分析、风振控制三大块，对输电塔线体系抗风设计理论的发展进行了综述。

关键词：输电塔线体系；动力特性；风致动力响应；风致振动控制前言随着社会经济的发展以及人民物质生活水平的提高，人们在生产生活中对电力的需求大大增加，电力行业得到了迅速发展，作为电力能源输送的重要设备的输电塔如雨后春笋般建立起来，数量多而且重要性越来越高高。

输电塔线体系日趋呈现杆塔架构高、导线截面大、间隔长、负荷大、柔性强等特点。

由于铁塔柔性强、导地线和绝缘子串的几何非线性以及塔线之间、塔与基础之间的耦合作用，再加上而输电塔线体系对风与地震、恶劣天气变化和温度湿度等环境因素较为敏感，容易发生动力疲劳和失稳等现象[1]。

尤其是在强风作用下，容易发生塔架倒塌、损毁等事故。

因此，对输电塔风荷载进行研究具有重要的现实意义。

输电塔线体系是一种复杂的空间耦联体系，对其风振动力响应的分析具有一定的难度。

目前，在输电塔结构的设计中塔架和输电线是分开设计的，导线的荷载当作外力加在输电塔上，并不考虑塔线之间的耦合作用。

所以导线在脉动风作用下振动时，会产生变化的动张力。

同一输电塔两侧的动张力是不平衡的，该张力差使输电塔发生位移；而输电塔本身在风荷载的作用会移动，得导线内的张力进一步变化[2]。

如此一来，导线与输电塔形成复杂的动力耦合体系是相互影响，共同作用的。

1输电塔线体系的动力分析的模型输电塔线体系是由柔性强铁塔、导地线和绝缘子串的几何非线性以及塔线之间、塔与基础之间的一种复杂空间耦合体系。

其承受的动力作用主要是风荷载与地震作用。

输电塔线体系对风力作用极其敏感，易产生大的风致动力响应，导致动力疲劳和失稳破坏等现象。

台风作用下输电塔线体系动力响应分析

台风作用下输电塔线体系动力响应分析安利强;张志强;黄仁谋;张荣伦;庞松岭;梁成;杨文刚【摘要】台风作用下输电线路倒塔事故时有发生.通过YanMeng台风风场和Monte Carlo法模拟得出了海口市的极值风速和风剖面指数,并采用石沅台风风谱进行了台风脉动风的数值模拟,在ANSYS中建立一塔两线模型,计算了模型在台风风载荷作用下的风载荷效应.分析表明:导、地线线条风载荷对主材轴力的贡献率很大,极值状态时达到了58.9％,通过在台风区适当减小档距或者采用落线护塔的方式可以减小台风带来的损害;台风的高强度和高湍流特性,导致在极值状态下的响应远大于静风等效作用下的响应,规范中所取的风载荷调整系数偏小,对于台风工况,应充分考虑其动力放大作用.%Collapse accidents of transmission tower-line systems under typhoon occur frequently.Here,the extreme wind speed and wind profile index were simulated using Monte-Carlo method and YanMeng typhoon field,the fluctuating wind of typhoon was calculated using Shiyuan typhoon spectrum.A model consisting of one tower and two-span conductors was established with the FE software ANSYS,and the wind load effect of the model was calculated under typhoon wind load.The analysis indicated that the wind load of conductors and ground wires make a significant contribution to the axial force of principal members,the contribution rate reaches 58.9％ during extreme value status of typhoon;the damage due to typhoon can be reduced through appropriately decreasing span distance or dropping lines to protect towers in typhoon region;the dynamic responses of the model during extreme value status of typhoon are much larger than those of the model duringthe equivalent static wind status due to high strength and high turbulence's characteristics of typhoon;the adjustment coefficient of wind load in the existing design code seems to be smaller,its dynamic amplification effect must be fully considered under typhoon condition.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2017(036)023【总页数】8页(P255-262)【关键词】极值风速;台风;塔线体系;动态响应【作者】安利强;张志强;黄仁谋;张荣伦;庞松岭;梁成;杨文刚【作者单位】华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003;华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003;海南电力技术研究院,海南海口570125;海南电力技术研究院,海南海口570125;海南电力技术研究院,海南海口570125;华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003;华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003【正文语种】中文高压架空输电线路是由地基、铁塔、绝缘子串、导地线等组成的力学体系，一条输电线路分为多个耐张段，一个耐张段两端为耐张塔，中间为直线塔，输电线路对风具有很高的敏感性[1]，尤其是台风这种高湍流、高强度、高变异的复杂风场。

架空输电铁塔动力风响应的数值模拟

架空输电铁塔动力风响应的数值模拟
梁波;徐建良
【期刊名称】《同济大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2002(030)005
【摘要】运用有限元数值方法分析了两跨三基架空输电线路的顺风向动力响应.中间铁塔由空间梁单元进行模拟,两端的铁塔通过动力等效简化为梁模型.假设悬垂架空线节点具有空间三个方向平移特征,并引入了几何非线性的影响.在考虑各节点风力空间相关的条件下,利用Karman风速功率谱对节点风力进行了数值模拟.研究表明,在分析架空输电铁塔风载条件下的动力响应时,应该考虑架空线的动力响应特性的影响.提出的计算方法为进一步研究输电线路结构的安全性与可靠性提供了基础.【总页数】5页(P583-587)
【作者】梁波;徐建良
【作者单位】华中科技大学土木工程学院,湖北,武汉,430074;桂林空军学院基础部,广西,桂林,541003
【正文语种】中文
【中图分类】TU312.1
【相关文献】
1.大跨越输电铁塔随机风场的数值模拟 [J], 王炎
2.山坡风作用下输电导线的动力响应分析 [J], 刘畅达;刘青;彭源
3.风载作用下输电铁塔的动力响应 [J], 何平;周华敏;李鹏云
4.基于《架空输电线路荷载规范》(DL/T5551—2018)的输电铁塔水平档距折算方法分析 [J], 陈山山
5.输电铁塔的几何非线性动力响应分析 [J], 严慧;张明山
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输电线路杆塔结构风荷载分析

输电线路杆塔结构风荷载分析摘要：随着我国高压电网建设的迅速发展，新的输电技术如同塔双回线路、紧凑线路、大截面导线等，都使输电线路杆塔结构产生大负荷的趋势日益突出。

输电线路杆塔是线路的重要组成部分，是线路安全、可靠的重要组成部分。

风荷是输电线路杆塔所要承担的最大载荷，但其影响范围较大。

因此，在输电线路杆塔的设计中，对其进行风载荷的计算和分析就显得尤为重要。

关键词：高压电网；输电技术；杆塔结构；风荷载引言：架空传输线杆塔是一种柱状或塔状结构，它支撑着架空传输线的导线和地线，并使两者与地面保持一定的间距，其安全可靠度对整个输电系统的安全运行有着重要的影响。

在架空输电线路中，杆塔造价占总投资的30%或更多，它直接影响到线路的经济效益。

随着我国特高压电网的不断发展，同塔多回线路、紧凑线路、大截面导线等新技术的普及，线路杆塔大荷载、大型化的发展趋势日益显现。

随着我国建设“节约型、环境友好型”社会，电网安全稳定，气候变化复杂，对杆塔的安全可靠性、经济性和环保性能的要求越来越高。

文章就国内输电线路杆塔结构的受力取值、结构优化及新材料应用等方面的最新研究成果进行了综述，并结合国内外的实际情况，指出了今后的发展方向。

1.风荷载对输电线路杆塔的影响1.1风的速度会产生结构位移对于某一特定高度以下的高层建筑，可以采用标准的方法进行计算，采用适当增加的风荷载来度量其动态影响，而风荷载仍以静力形式计算其自身的内力和位移。

但在高层建筑中，由于建筑物的高度越高，受风影响越大，由于位移太快所产生的动态影响就越小。

在考虑了动力作用的情况下，必须采用经验公式对顶点速度的影响进行估计。

因为铁塔所支持的导线和上部结构的高度都很高，而且导线的自重和拉力都很大，所以必须进行风洞实验来判断风向和风荷的影响，以弥补规范的缺陷。

1.2风作用下输电线路杆塔的刚度影响在输电线路杆塔结构的设计中，应该考虑到在普通暴风雨影响下，杆塔也能正常工作。

这就是在结构的弹性和小位移条件下，风力可以发生不同的角度，例如-10到+10度。

风载作用下输电铁塔的动力响应

风载作用下输电铁塔的动力响应何平;周华敏;李鹏云【摘要】介绍1种评估风载作用下耦合输电线路铁塔动态特性的方法.为此,建立了输电塔线体系在风载作用下动力响应的评估标准,并利用有限元模拟进行分析,结果表明,该能量评估标准能有效地检测结构动态特性.模拟结果表明,能量标准对大规模输电铁塔在强风载作用下的性能评估是非常有效的.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2011(024)006【总页数】4页(P38-41)【关键词】输电塔线体系;动力响应;风载作用;能量响应标准;有限元模型【作者】何平;周华敏;李鹏云【作者单位】广东电网公司阳江供电局,广东,阳江;广东电网公司,广东,广州,5100602;广东电网公司电力科学研究院,广东广州,510080【正文语种】中文【中图分类】TM75输电铁塔由输电线路相连接,整体表现出几何非线性特点,具有许多频率接近的复杂振动模式,相关证据证实,输电线路对输电铁塔的动力响应造成强烈影响[1-2]。

虽然在过去30年中,一些相关研究人员对输电塔线体系在强风载作用下的性能展开了许多理论和实验研究[3-6],但仍缺少对输电塔线体系在强风激发下能量性能评估的研究方法。

本文采用振动能量响应标准来评估输电塔线体系动态特性的可行性,建立输电塔线体系在平面内和非平面内振动的2个分析模型,采用能量标准进行性能评估,以1个实际的输电塔线体系为例来考查评估方法的可行性和可靠性。

1 输电塔线体系模型建模时,将输电线路简化为若干由弹性元件连接的线路,假定弹性元件的质量全部集中在重心上。

建立耦合输电塔线体系的动能和势能之后,耦合系统的质量和刚度矩阵就分别确定为广义速度和广义位移的系数。

输电塔线体系平面内振动分析模型如图1所示。

1.1 平面内振动该耦合系统在平面内振动的动能Ek、势能Ep分别为:图1 输电塔线体系平面内振动分析模型以上式中:n为采用多质点模型时输电线划分的连杆数目;mi为经离散后导线的质量;ui和vi分别为输电线集中质量水平向和竖直向的位移;Ek,tower和Ek,line分别表示输电塔和输电线的动能;ξi和δi分别为导线振动微分方程的广义坐标;g为当地的重力加速度;E为输电线的等效弹性模量;A为输电线的等效截面积;lj 0为输电线划分的各个连杆长度;lj为输电线考虑重力作用的各个连杆长度;ljs为输电线集中质量的重力引起的连杆静变形,Ep,tower表示输电塔的势能。

宁波地区输电塔风致动力响应分析

宁波地区输电塔风致动力响应分析王炎铭（重庆交通大学土木工程学院，重庆400074）作者简介：王炎铭（1995-），男，浙江杭州人,2017年毕业于浙大宁波理工学院土木工程专业，本科，学士，研究生在读。

专业方向：结构风工程。

摘要：为了保障宁波地区输电塔在风载作用下的运营安全，利用ANSYS建立了ZM4直线型输电塔有限元模型，基于MATLAB采用谐波叠加法生成了脉动风速时程，根据规范中规定的风速风载转换关系得到了风荷载时程，并将其加载到输电塔有限元模型进行风振响应分析，得到了位移时程曲线。

结果表明：随着输电塔高度的增加，其动力响应的最大位移值增大，输电塔整塔表现为位移上大下小的曲变形。

关键词：输电塔;风荷载;谐波叠加法;风致动力响应中图分类号汀U39%文献标识码:A文章编号：1007-7359(2021)03-0066-02D01:10.16330/ki,1007-7359.2021.03.031!引言宁波地区位于我国东南沿海一带，受东亚季风和西北太平洋台风影响严重，而输电塔高柔的结构特点使其在强风作用下极不稳定。

因此，有必要进行输电塔风致动力响应分析，为其在运营期的安全运营提供保障。

段辉顺⑶建立了门字型输电塔并对其进行动力时程分析，计算了风振系数并与高耸结构设计规范进行了比较。

楼文娟⑶建立输电塔有限元模型，研究了不同风场下输电塔的风致动力响应差异。

本文利用ANSYS建立了ZM4直线型输电塔模型;基于MATLAB采用谐波叠加法生成了脉动风速时程，根据规范中规定的风速风载转换关系得到了风荷载时程；将其加载到输电塔有限元模型进行风致动力响应响应分析得到位移时程，本文研究工作可为输电塔抗风设计图1ZM4输电塔有限元模型提供指导。

2有限元模型根据设计院提供的ZM4直线型输电塔图纸，采用ANSYS有限元软件对其进行建模。

塔身各角钢构件均选用BEAM188单元进行模拟，主材材料选用Q345钢材，辅材材料选用Q235钢材，弹性模量取210GPa,泊松比取05,底部4个节点均采用固定约束。

输电线路强风下的动态响应分析

输电线路强风下的动态响应分析输电线路是电力系统中非常重要的组成部分，负责将发电厂产生的电能输送到用户端。

然而，在强风的环境下，输电线路面临着诸多挑战，包括被强风吹倒、电线间的摩擦和振动等问题。

因此，探究输电线路在强风下的动态响应是电力工程领域中的一项重要研究内容。

输电线路在强风作用下的动态响应主要包括抗风性能、振动特性和模态特性等方面。

首先，抗风性能是指输电线路在强风作用下的承载能力。

正常情况下，输电线路能够承受的最大风速应根据设计要求进行合理设置，以确保线路的安全稳定运行。

抗风性能的计算包括风荷载计算和风振响应计算两个部分。

风荷载计算主要是根据输电线路的结构参数和荷载标准，采用数值分析或经验公式的方法计算出线路所受的风荷载大小。

风振响应计算则是基于风荷载大小，通过模型试验或数值仿真，研究输电线路在风荷载作用下的整体响应情况，包括振动幅值、频率和相位等信息。

其次，输电线路在强风下的振动特性也是研究的重点之一。

当强风作用到输电线路时，线路会发生振动，这种振动既受到风荷载的激励，也受到线路本身的阻尼特性和刚度特性的影响。

振动特性的研究可以通过将输电线路建模为一维或三维空间的弹性体，利用振动力学理论进行分析。

分析的结果可以得到输电线路在不同频率下的响应振幅和相位，进而评估线路的动态稳定性以及对风荷载的承载能力。

最后，输电线路在强风下的模态特性也值得关注。

模态是指输电线路在特定频率下的自由振动状态，它与输电线路的结构特性密切相关。

模态特性的分析可以通过有限元分析等方法来实现，通过求解线路的模态频率、模态形态以及振动幅值等参数，可以更好地评估输电线路的动态响应。

此外，模态特性的研究还可以用于识别线路的自振频率和不稳定频率，提出相应的优化方案来消除潜在的振动问题。

总之，输电线路在强风条件下的动态响应分析是电力工程中的重要课题。

研究抗风性能、振动特性和模态特性等方面，对于保障输电线路的安全稳定运行具有重要意义。

浅析风荷载对输电线路杆塔的影响

浅析风荷载对输电线路杆塔的影响一、风荷载对输电线路杆塔的影响1、风具有不稳定和无规律性，风速的大小会产生物体位置的移动，风荷载是空气流动对工程结构所产生的压力。

风荷载不是固定不变的，它与基本风压、地形、地面粗糙度、距离地面高度，及建筑体型等诸因素有关。

对于外形规则、楼层不高的建筑物，我们可以通过规范找到确定的风荷载，对于高层的建筑物，风的效应会加大，这时需要考虑风对建筑物的影响，可以按照规范中的公式方法进行计算风荷载。

输电线路杆塔支撑的电线位置较高，风力较大，加之电线和设备本身的重量较大，所以需要试验来确定风荷载的作用。

2、风作用下输电线路杆塔的刚度影响在设计输电线路杆塔时，必须考虑到暴风对杆塔的影响、线路和杆塔自身的重量和杆塔所承受的上、下和水平方向的拉力，在风的作用下，杆塔可以有±10度的变化，在结构上可以有小的位移变化，但当风力过大，导致杆塔的加速度过大，很容易造成线路和杆塔的损坏，为了克服暴风对杆塔线路的破坏，需要在杆塔安装阻尼器或纵向结构来提高输电线路杆塔的刚度，保证输电线路的有效运行。

二、输电线路杆塔结构的风荷载杆塔的稳定是输电线路正常运行的重要保障。

输电线路的杆塔多处于地势空旷且较高地区，是一个高耸的建筑物，环境因素对风荷载的计算有重要影响，在输电线路塔杆的设计中，必须将环境因素考虑进去。

当前我国输电线路的建造荷载规范及设计并没有对本身所受的风荷载给出明确合理的计算规定。

输电线路的杆塔由于外力的拉力和自身的重力，会引起动力反应，杆塔本身是由多个自由度结构组成的，由于风是无规律，不规则的，风载产生的振动周期大概在30S-60S之间，时间持续几分钟或是更长时间，我们可以根据静力方法根据公式求取各个截面的内力。

三、输电线路杆塔结构风荷载的计算1、荷载系数荷载系数是用来调整线路的安全等级的，除我国规范外，其他三者都是通过调整线路设计风速的重现期得到荷载系数。

我国规范没有直接采用荷载系数的概念，与其相当的是结构重要性系数和计算设计值时的风荷载的荷载分项系数，这里把两者乘积作为荷载系数与其他3种规范进行比较。

风载及导线拉拽复合作用下的高压输电铁塔响应分析

Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｅｎｇｄｕＴｏｗｅｒＰｌａｎｔ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｔｅｎｔｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｃｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｌｏａｄａｎｄｗｉｒｅｐｕｌｌｉｎｇｏｆｔｈｅｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｏｗｅｒ．ＴｈｅＦＥｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｔｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｗｉｎｄｗａｓｉｒｆｓｔｌｙｂｕｉｌｔ，ａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｔｒａｉｔｓｏｆｔｈｅｔｏｗｅｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｌｏａｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｓｔａｔｉｃａｎａｌ・ｙｓｉｓ，ｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｔｈｅｆａｔｉｇｕｅａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｉｔｈＡＮＳＹＳ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｉｎｄｗｉｔｈａｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆ３０ｍ／ｓａｎｄｔｈｅｗｉｒｅｐｕｌｌｉｎｇｗｈｅｎｔｈｅｗｉｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｓ０。，４５。ａｎｄ９０。ｗｅｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ａｎｄｔｈｅｅｘａｃｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｍａｘｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｄａｎｇｅｒｏｕｓｆａｔｉｇｕｅｐｏｉｎｔｓｗｅｒｅａｌｓｏｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｅｒｉｏｕｓｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｔｈｅ

风雨荷载下输电塔体系的动力响应分析

【文献标识码】Ｂ
【文章编号】１００１－６８６４（２０１４｝０１ — ００８８ — ０３
高压输电塔是应用极广的一类高耸结构，在风雨
荷载共同作用下容易损伤甚至倒塌。２００４年８月在浙江省登陆的台风 “ 云娜” ，造成了长达３３４２ｋｍ输电
８８
低温
建
筑技
术
２０１４年第１期（总第１８７期）
风雨荷载下输电塔体系的动力响应分析
邵勇超，王毅，李占军
４５０００８）（河南省安丰建筑装饰工程有限公司，郑州
【摘
要】通过数值模拟输电塔体系，利用谐波叠加法和Ｋａｉｍａｌ谱，完成了脉动风速时程的模拟和雨荷载模
设为具有零均值的高斯平稳随机过程，因此风的模拟
实际上是脉动风的模拟。平均风速和脉动风速之和可以用来描述任一点，任一高度的风速度，表达式为：
（，ｔ）＝（：）＋（，ｔ）（１）
对输电线路体系进行有限元分析，得到了大量的高强度风致影响下输电塔体系的响应数据，这为输电塔设计提出一些参考建议。李宏男等提出了输电塔体
载仍局限于风荷载，但没有考虑雨荷载的影响。由此可见，现有输电塔风（雨）致动力响应的研究还有很多不足，风雨对输电塔线体系的影响研究还处于初级阶
段，还需进一步深入研究才能揭示破坏的机理。

强风作用输电塔结构动态载荷识别技术

强风作用输电塔结构动态载荷识别技术祝贺【摘要】输电塔作为重要的输电线路构架,近年来频繁受到强风载荷作用.鉴于强风载荷测量的难度,因而根据模态分析理论实测输电塔的振动动力特性.根据测得的结构加速度时程反推出结构的速度时程和位移时程.进而推出作用在结构上的强风载荷时程,最后利用大型有限元软件ANSYS建立输电塔三维模型,将反推出的强风载荷时程进行加载,对结构进行时程分析,得到风载荷强度变化时程和能量耗散时程变化关系,可为输电塔抗强风动力特性分析提供参考,对深入了解输电塔结构强风作用下的动力响应具有指导意义.【期刊名称】《浙江电力》【年(卷),期】2010(029)001【总页数】4页(P1-3,12)【关键词】强风;输电塔;动态载荷;识别【作者】祝贺【作者单位】东北电力大学建筑工程学院,吉林,吉林,132012【正文语种】中文【中图分类】TM753输电线路是关系国计民生的重要生命线，其对外界载荷尤其是风载荷反应敏感。

近年来，我国沿海地区频繁遭受强风袭击，造成多起倒塔断线事故，进而引发整条线路停电抢修，造成严重的经济损失。

因此加强对输电线路的风载荷研究具有重要意义。

目前，国内外针对输电线路的抗风研究主要集中在结构设计领域，在设计环节中的风载荷加载主要是依据多年来观测的风载荷数据建立起来的概率模型而产生的结构加载公式。

由于强风的高强度作用和分布的时变性，对强风进行实时测量相当困难，但是强风作用下输电线路的动力响应是容易得到的。

因此，在现场测量结构动力响应，根据实测动力响应来反推结构的动态载荷，已经成为间接测量动态风载荷的一种新途径[1]。

荷载识别方法一般分为频域荷载识别和时域荷载识别两种[2-7]，前者根据频响函数及模态参数在频率域中进行识别，后者则直接在时域中进行，本文采用时域荷载识别方法。

对于输电塔结构，可看做具有n自由度且具有比例阻尼的线性系统，其运动方程式为[8]：式中： M， C， K 分别为n×n 阶的系统质量、阻尼和刚度矩阵；X（t）分别为n×1 阶的位移、速度及加速度响应向量； F（t）为n×1 阶的动态力向量。

下击暴流风冲击作用下输电塔非平稳动力响应的频域方法

下击暴流风冲击作用下输电塔非平稳动力响应的频域方法下击暴流风冲击作用下输电塔非平稳动力响应的频域方法1. 引言输电塔作为电力系统中的重要组成部分，承载着输送电力的重要任务。

然而，在一些地区，特别是海洋和山区地区，常常受到强暴流风的冲击作用，对输电线路和塔架的稳定性和安全性造成了严重威胁。

研究下击暴流风冲击作用下输电塔的非平稳动力响应成为了一个具有重要意义的课题。

2. 非平稳动力响应的定义非平稳动力响应是指输电塔在受到下击暴流风冲击作用时，由于荷载的非平稳性，造成塔架呈现出非线性和非周期性的振动现象。

这种非平稳动力响应的产生主要是由于风向和风速的突变引起的，这是一种随机的自然现象。

3. 频域方法的基本原理频域方法是一种将时域信号转换到频域的分析方法。

在研究下击暴流风冲击作用下输电塔的非平稳动力响应时，频域方法可以通过对荷载信号的频谱进行分析，获得荷载频率与响应频率的关系，进而得到输电塔的强度安全边界。

4. 频域方法的应用在研究下击暴流风冲击作用下输电塔的非平稳动力响应时，可以采用频域方法来分析荷载的频谱特性，进而得到输电塔的非平稳动力响应。

常见的频域方法包括傅里叶变换和小波变换。

4.1 傅里叶变换傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的数学方法。

通过傅里叶变换，可以将下击暴流风冲击作用下的荷载信号转换为频谱分布图，并从中获取荷载频率的信息。

在输电塔的设计过程中，可以根据荷载频率的分布情况，来设计抗风能力强的输电塔结构。

4.2 小波变换小波变换是一种多尺度分析方法，能够在时域和频域之间建立起联系。

通过小波变换，可以将下击暴流风冲击作用下的荷载信号分解成不同尺度的成分，并分析不同尺度下的荷载频率分布。

这种方法能够更全面地描述非平稳动力响应的特性，为输电塔的设计和评估提供更有效的依据。

5. 非平稳动力响应的总结与展望通过频域方法的应用，我们可以更准确地评估下击暴流风冲击作用下输电塔的非平稳动力响应情况，并对输电塔的结构设计和改进提供指导意见。