基于显示积分法的大跨越输电高塔风致振动响应研究

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1、动响应研究第26卷第4期2010年7月科技通报BULLETINOFSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.26No.4Jul.2010基于显示积分法的大跨越输电高塔风致振动响应研究冯炳，潘峰，叶尹，邢月龙，孙炳楠2(1•浙江省电力设计院，杭州310012;2.浙江大学土木工程学系，杭州310027)摘要:输电塔属于风敏感结构，风与结构的相互作用十分复杂，风荷载常常是设计的主要控制荷载.本文以某一高185m的500RV输电跨越塔结构为工程背景，建立了详细的有限元计算模型，获得了结构的自振动力特性•

2、在考虑节点风荷载空间相关性的基础上，利用Kaimal谱对结构的风荷载进行了准确的数值模拟.结合改进显示积分法的优点.计算得到了结构的风致振动响应时程.研究了结构位移平均值，位移均方根值和加速度均方根值的分布特点，同时分析了结构各层的荷载风振系数和位移风振系数，并与多种规范进行了对比.通过研究，揭示了超高输电铁塔的风致振动特性,结果可作为输电塔结构抗风设计的参考.关键词:输电塔;有限元模型;风荷载模拟;时程分析;风致响应;风振系数中图分类号:TU311文献标识码:A文章编号:1001—7119(2010)

3、04—0569—07RandomWind-InducedDynamicResponseofLong-SpanTransmissionTowerBylmprovedExplicitlntegrationMethodFENGBinga,PANFe,YEYin,XINGYuelonf,SUNBinnan(l.ZhejiangElectricPowerDesignInstitute,Hangzhou310012,China2.Depa〜mentofCivilEngineering,ZhejiangUnivers

4、ityHangzhou,310027,China)Abstract:Withthecomplexinteractionbetweenwindandstructure.transmissiontowerbelongstowind-sensitivestruc?turesandthewindloadbecomesthemainproblemofthesbucturedesigrLBasedontheengineeringbackgroundofa185mhigh500kVtransmissiontower,

5、aprecisefiniteelementmodelwasestablishedandthevibrationcharacteristicsofstructurehavebeenobtained.Thetimehistoryoffluctuatingwindloadwasaccuratelysimulatedbyconsideringthespa一tialcorrelationofKaimalwindspectrum.WiththeadvantagesofimprovedexpIicitintegrat

6、ionmethod,thewind一inducedvibrationresponsesoftransmissiontowerwereobtainedinthetimedomain.ThecharacteristicsofMcandisplacement,RmsdisplacementandRmsaccelerationatdifierentlayeroftransmissiontowerhavebeenanalyzedinademiled.Mean一while.thewind一inducedvibrat

7、ioncoemcientatdifierentlayeroftransmissiontowerwerealsostudiedandcompared.re—spectivelv^Throughresearch.somecharacteristicsofwind一inducedvibrationoftransmissiontowerwererevealedandtheprocedureandtheresultspresentedinthispapercanbeusedasreferenceforthedes

8、ignoftransmissiontower.Keywords:transmissiontower;finiteelementmodel;windloadsimulation;timedomainanalysiswind-induceddynamicresponse;wind一inducedvibrationcoefficient;收稿口期:20o8—091—30作者简介:冯炳（1982一），男，浙江绍兴人，在职硕士,主要从事输电塔设计，结