浅论风荷载作用下输电线塔-高边坡的稳定性分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文风荷载作用下输电线塔-高边坡的稳定性分析姓名：金莹申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：祝文化20100401摘要高边坡的稳定分析一直以来是边坡工程中的重难点问题，外来的扰动对高边坡产生的影响引起的边坡失稳现象时有发生，因此在工程建设中对高边坡的稳定分析十分重要。本文结合广贺高速公路路堑高边坡实例，首次在高边坡的动力稳定性分析中，综合考虑风荷载一输电线塔作用，分析高边坡坡顶矗立的高压输电线塔在风荷载作用下对边坡岩体及开挖过程产生的影响。输电线塔的高柔特性，使其对风的影响特别敏感，因此，当输电线塔受到风荷载作用产生振动时，这种振动势必

2、会经由输电线塔向基底传递，从而对其基础下高边坡的稳定性产生影响。论文基于Davenport风速谱理论，介绍了脉动风的计算理论与公式，阐述了脉动风的线性滤波法与谐波叠加法等模拟方法，采用谐波叠加法并结合MATLAB软件，对顺风向脉动风进行了数值模拟，得到了相关的风速和风荷载时程曲线；应用有限元软件ANSYS建立了输电塔线一高边坡实体模型，将模拟的风荷载时程加载到输电线塔模型上，计算风荷载对输电塔线一高边坡体系的稳定影响。计算模型综合考虑了输电塔身与输电导线的耦合作用，将输电导线采用附加质量法简化到输电塔顶端，输电塔身杆件作梁单元处理，输电线塔受到风荷载产生的振动

3、，经由桩土非线性接触面传递至边坡，产生对边坡岩体的扰动作用，从而对边坡岩体原始状态及开挖过程进行了加风载和不加风载的的计算分析。原始边坡受到的主要应力是输电塔与边坡自身的重力的影响，集中在自由坡面与输电塔基周围的土体处，开挖后，由于岩体卸载造成的应力释放，使得坡面及土层交界处位移及应变变化较大；原始边坡及开挖过程加载风荷载后，对于坡面及土层交界处的位移及应变变化明显，甚至开挖后的边坡在加载后出现了剪切错动带；采取锚杆加固后，边坡位移与应变变化得到了明显控制。通过分析风荷载对边坡岩体及边坡开挖过程的稳定性影响，以期能对实际工程起到一定的参考意义。关键词：输电线塔

4、一高边坡体系，风荷载，时程曲线，数值模拟，稳定性AbstractStabilityanalysisofslopealwaysisthedifficultpointofslopeengineering，andlandsliphappensoccasionallywhenexternaldisturbancesworksonhighslope，itisnecessarytoanalyzestabilityofhighslopewhenengineeringconstruct．Thetextcombinedpracticalproject，cuttingslopeo

5、fGuang—Hehighspeedroad，consideringcomprehensivelyinteractionofwind—loadtotransmissiontowerinslopestabilityfirsttime，andanalyzingstabilityofslopeandcuttingslopewhichundertransmissiontower．Transmissiontowerandlinesystemisimportanttocountrypeople’Slife．Asakindofhigh—riseandflexibilitys

6、tructure，transmissiontowerlSsensitivetowindload。SOwind—loadisasthemostimportantcontrolloadtotransmissiontowerandline．itsinfluentialactionissignificantandcallnotbeignored．矾enwind—loadactsontower,generatedvibrationtransfertofoundation，whichwouldinfluenceonstabilityofhighslope．Therefor

7、eanalysisinthestableefleetofhighslopewhichiscausedbytowerunderwindloadisaverynecessaryfornewtopic．CombiningallexampleofhighcuttingslopeinthesixthsectionofGuang—Hehighspeedroad，whichpowertransmissiontowerstandsontopofhighslope，andanalyzingdynamicstableinfluenceofthehighslope·Butitist

8、oocomplicatedandthe