风荷载作用下基坑开挖对邻近输电杆塔的影响研究

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1、分类号TU312+.1密级公开UDC624.01学校代码10500硕士学位论文（全日制学术学位）题目：风荷载作用下基坑开挖对邻近输电杆塔的影响研究英文题目：StudyontheInfluenceofFoundationPitExcavationonAdjacentTransmissionTowerunderWindLoad学位申请人姓名：卢世杰申请学位学科专业：结构工程指导教师姓名：白应华陈波二○一八年五月分类号TU312+.1密级公开UDC624.01学校代码10500硕士学位论文题目风荷载作用下基坑开挖对邻近输电杆塔的

2、影响研究英文题目StudyontheInfluenceofFoundationPitExcavationonAdjacentTransmissionTowerunderWindLoad研究生姓名（签名）指导教师姓名（签名）白应华职称副教授申请学位学科名称结构工程学科代码081402论文答辩日期2018.5.14学位授予日期学院负责人（签名）评阅人姓名刘数华评阅人姓名蒲诃夫二○一八年五月日学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经

3、标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：

4、年月日日期：年月日摘要随着我国经济的快速发展，电能在人们生产生活中扮演愈来愈重要的角色。输电线路作为电力运输的最主要媒介，长期暴露在野外复杂环境中，常常会遭受到外界自然因素的破坏，输电线路各种断线、倒塔事故时有发生。因此研究分析风荷载对输电杆塔-基础体系的影响具有极大的现实意义。本文以某一输电杆塔-基础体系为研究对象，主要开展了以下的研究工作：首先，以实际工程为背景，利用有限元软件ABAQUS建立输电杆线模型。充分考虑输电杆线之间的耦联效应，以“一杆两线”模型为例，研究杆线耦联体系对输电杆动力特性的影响。研究表明：钢管杆两

5、水平方向上的抗弯刚度相当；钢管杆相比一般的输电塔具有更大的柔度；在结构的静动力性能分析过程中，须充分考虑导线对杆塔性能的影响。其次，以土层开挖的相关理论为基础，建立输电杆塔-基础模型。分析土层不同开挖深度条件下，输电杆塔-基础体系的受力变形情况，并讨论基坑开挖深度、开挖距离对结构体系的影响。研究表明：当基坑开挖深度越深时，桩顶的横向位移越大，桩身单元轴向应力越大；当基坑开挖距离越大时，桩顶的侧向位移越小。然后，以静力风荷载相关理论为基础，建立输电杆塔-基础体系静力风荷载作用有限元模型。从基坑开挖方式、土质、开挖距离和风荷载

6、作用方向等角度，分别讨论在不同工况下输电杆塔-基础体系轴向应力和侧向位移变化趋势。研究表明输电杆塔-基础体系两侧土体均开挖时稳定性最差；当土质的弹性模量越大时，输电杆塔-基础体系的抗风能力越差；输电杆塔-基础体系在(-x)方向风荷载作用下基坑开挖更易发生破坏。最后，以脉动风荷载理论为基础，建立输电杆塔-基础体系在动力风荷载作用有限元模型。研究输电杆的风振响应，并对静力风荷载和动力风荷载时程分析结果进行比较。研究表明：在脉动风荷载作用下，输电杆塔-基础体系杆件不会发生屈曲失稳，先发生强度屈服，然后结构才发生塑性变形破坏；在脉

7、动风荷载作用下，输电杆塔-基础体系的基础部分较等效静力风荷载下更容易破坏。关键词：输电杆塔-基础体系，有限元分析，基坑开挖，风荷载IAbstractWiththerapideconomicdevelopmentinourcountry,electricityplaysanincreasinglyimportantroleinpeople'slife.Asthemostimportantmediumofelectricpowertransmission,transmissionlineshavebeenexposedtoco

8、mplexenvironmentsinthewildforalongtime.Theyoftensufferfromthedestructionofnaturalfactors.Transmissionlinesaredisconnectedanddownaccidentsoccurfromtimeto