考虑行波效应的输电塔线耦联体系多维地震响应分析

摘要

输电线路是电力系统的重要组成部分，它起着输送和分配电能的任务，并联合各变电站、发电厂使之有效运行。输电线路塔线体系跨度大、结构高，且导线具有极强的非线性，结构动力响应复杂。另外，地震作用同样具有破坏性强、次生灾害严重的特点，地震后保证电力系统的畅通将大大减少国家和人民的生命及财产免受损失。因此，对输电塔线体系的地震作用效应研究具有重要的实际意义。
　　本文在ANSYS环境中首先建立单塔模型，对单塔进行静力及模态分析，并与电力规范和荷载规范进行对比，得出最佳单塔模型。在此基础之上，建立了“三塔两线”输电塔线耦联体系模型，对其进行静力分析与模态分析，提取各阶振动频率和振型并分析其各自特点，验证了在体系振动的过程中，导线的影响是不可忽略的。选择最佳塔线耦联体系，同时验证模型建立的正确性。其次，进行地震波调整，以El-Centro波为基础，得到所需地震波的加速度时程曲线，以此为基础进行考虑地震行波效应的塔线耦联体系的地震动的模拟，在考虑地震的行波效应时分别进行了地震响应的多点激励和一致激励，并进行对比分析，得出了在进行地震响应分析时考虑其行波效应的必要性。最后进行了地震作用下多维多点激励分析，并与考虑地震行波效应的多点激励分析结果进行对比，进一步验证了多维多点激励最能反应塔线体系的地震响应分析。
　　在本文中，得出行波效应是设计输电塔线体系过程中需要考虑的因素之一，同时考虑多维多点的地震作用更加准确。因此，本文为输电塔线耦联体系下的抗震设计的研究提供了一定理论依据。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 选题背景

1．1．1 研究意义

1．1．2 地震造成的输电线路破坏

1．2 国内外研究现状

1．2．1 动力模型研究

1．2．2 输电塔地震研究的现状

1．3 本文研究内容及技术方法

2 塔线耦联体系模型选择

2．1 单塔及塔线耦联体系模型建立

2．1．1 塔架结构

2．1．2 导(地)线

2．1．3 绝缘子

2．1．4 输电塔线耦联体系

2．1．5 塔线耦联体系的阻尼

2．2 塔线耦联体系模态分析

2．2．1 单塔模态分析

2．2．2 塔线耦联体系的模态分析

2．3 小结

3 地震作用的行波效应

3．1 地震作用

3．1．1 地震加速度时程曲线

3．1．2 直线型输电塔地震动模拟

3．2 考虑行波效应的多点激励

3．2．1 大质量法激励

3．2．2 行波效应因子

3．2．3 考虑行波效应增量的运动方程

3．2．4 行波效应的相关假定

3．2．5 行波效应的时程分析

3．3 本章小结

4 多维多点地震响应分析

4．1 多维多点的分析方法

4．2 多维多点激励下的塔线耦联体系响应分析

4．3 单向激励同多点激励对比

4．4 多维多点轴力时程曲线

4．5 本章小结

5 结论与展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集