基于土弹簧的桩-土-输电塔抗震性能研究

摘要

在传统输电塔抗震分析中,通常假设输电塔固定在地面上,而不考虑土-结构相互作用(Soil-Structure Interaction,SSI)对结构的影响,从而可能导致输电塔抗震性能评估不准确。依托某1000 kV输电铁塔实际工程,对地震动激励下考虑SSI的输电塔进行综合的地震响应、倒塌破坏和倒塌易损性分析。在ABAQUS中,通过沿桩体设置依据API规范确定的零长度弹簧模拟土体与桩体间的相互作用,建立考虑SSI的输电塔有限元模型。基于数值模型,开展输电塔动力特性和结构动力响应分析。采用增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)方法,研究SSI对输电塔倒塌机理和易损性的影响。结果表明:考虑和未考虑SSI的输电塔振型相似,但自振频率相差较大;忽略SSI会低估输电塔的地震响应,同时高估输电塔的抗倒塌能力。因此考虑SSI可以提高输电塔抗震能力,进而确保输电线路的安全性。