基于动力特性的输电塔结构优化设计

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1、分类号：密级；ＵＤＣ：单位代码；安徽工业大学硕去学位论文论文题目：基于动力特性的输电塔结构优化设计臟学号２０１２０２９＞８；韩形作者：市政。呈专业名称：２０１５年６月１日独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果１＾标注和致谢的地方。尽我所知，除了文中特别加＾夕ｈ论文中不包含其他人己经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安徽工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表

2、示了谢意。￣．签名曰期：＾＾聲和马，曰关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽工业大学有关保留、使用学位论文的规定，艮Ｐ：学校有权保留送交论文的复印件１＾公，允许论文被查阅和借阅：学校可布论文的全部或部分内容，可レッ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文保密的论文在解密后应遵循此规定。，答氧聲娘导师综名日期：安徽工业大学硕士学位论文论文题目：基于动力特性的输电塔结构优化设计StructureOptimizationDesignofTransmissionTowerBasedonDynamicCharacteristics作者：韩彤学院：

3、建筑工程学院指导教师：徐士代单位：安徽工业大学协助指导教师：单位：单位：论文提交日期：2015年6月1日学位授予单位：安徽工业大学基于动力特性的输电塔结构优化设计摘要输电塔在生活中随处可见，是一种高度较高的特种结构，作用是输送电路，是整个电力系统的核心。随着科学技术的不断发展，社会对电量的需求不断增加，对输电塔结构稳定性与可靠度的要求也随之增加，如何提高输电塔的稳定性和对环境荷载的抵抗能力，成为当前迫切需要解决的课题。输电塔受到的荷载类型复杂，近年来研究较多的有风荷载、地震荷载和覆冰荷载等。本文认为，输电塔结构的破坏机理是十分复杂的，在单一荷载作用下并不容易发生破坏，荷载

4、的组合效应会使部分杆件失稳，从而导致输电塔的倾覆倒塌。输电塔一旦破坏，输电线路即陷入瘫痪，维修重建的费用甚至超过了建设费用，并带来不可估量的间接损失。本文基于相似理论制作了输电塔架模型，采用实验室和软件对比分析的方法分析了结构的自振特性。采用ANSYS有限元软件建立了输电塔的有限元模型，并用时程分析的方法研究了几种荷载组合对结构作用后的响应情况，针对部分杆件对结构进行优化处理。其主要内容如下：1.对基于相似理论制作的输电塔模型，进行实验模态分析，通过比较数值模拟和实验室获得的一致性相关参数，对结构基于动态特性进行分析。2.用ANSYS有限元软件建立输电塔的有限元钢架模型，

5、并用有限元方法进行结构动力特性分析，得出结构自振的振动频率与振型，为分析动荷载作用下的结构响应情况提供方向和基础，尽量避免与各种动荷载产生共振等问题。3.用ANSYS软件对输电塔架施加既定荷载（风荷载，地震波，导线荷载），并分别进行响应分析，推测结构在不同荷载作用下的响应特点与应力分布规律，再与荷载组合施加后的响应情况对比分析，研究结构失稳破坏的原因，为下一步的性态全局优化提供依据。4.根据多种荷载组合施加后的各杆件的应力时程曲线，对比不同时刻的应力分布情况，找到结构中的危险杆件，进行适当的优化，优化后的结构应力相对均匀，稳定性得到加强。关键词：输电塔结构；模型试验；动力

6、特性；时程分析法；荷载组合；结构优化。1基于动力特性的输电塔结构优化设计AbstractTransmissiontowersisahighlyhigherspecialstructure,theroleofitisconveyingcircuit.Soitisveryimportantamongtheentiresystem.Thedemandforelectricityhasbeincreasedwithanincreasingconsumerdemand,withthedevelopmentofthesociety,then,thestructuralstabilit

7、yandreliabilityofthetransmissiontowersandrequirementshavebeincreased,howtoimprovethestabilityandresistancetotransmissiontowerloadontheenvironment,itwillbeanurgenttobefurtheraddressed.Byloadtypetransmissiontowercomplex,manystudieshavewindloads,seismicloadsandloadssuc