大跨越输电线路的风振反应分析与振动控制

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1、武汉理工大学硕士学位论文大跨越输电线路的风振反应分析与振动控制姓名：殷惠君申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：瞿伟廉2003.5.1中文摘要大量风振、地震灾害现象表明，输电线路的破坏会导致供电系统的瘫痪，这不仅严重地影响人们的生产建设、生活秩序，而且还会产生重大的次生灾害，给社会和人民的生命财产造成严重的后果。因此．确保风振、地震作用下输电线路的正常工作，已成为电力工程与土木工程界一个重要的研究课题。并引起了国内外有关研究者的极大注意。在本文中．以岗市一长江500kV输电线路湘江大跨越为工程背景．采用两种不同的模型研究了

2、该工程在风荷载作用下的动力反应．并在输电塔上设置振动控制系统，减小它的风振反应，提高工程的安全性、可靠性。主要工作包括：1．多质点模型将输电塔简化为具有多个集中质量的串联多自由度体系．导线简化为多个集中质点，备集中质点之间由刚性杆相连。该模型计算结果与理论解吻合较好，能较准确地反映输电线路的塔线耦联振动效应。本文应用该模型分析输电线路的动力特性，并对模型进行了一些有益的参数分析。2．针对输电线系统中的输电线，用有限元法建立了一种索结构模型，可考虑输电线的非线性，并通过算例来检验模型的正确性。同时，为了精确定出输电线的初始位置．

3、采用迭代方法编制了程序，为整个系统的有限元计算提供了精确的初始数据．并研究了输电线的动力特性．对整个输电线系统采用精确的杆一索模型，并考虑绝缘子的作用，使整个模型与实际情况更符合。3．采用三角级数法模拟了作用在整个系统上的脉动风速时程记录．在时域内进行塔线耦璜体系的风撮反应分析。4．以ANSYS软件为开发平台，采用该软件提供的APDL二次开发语言构建了ANSY8输电塔静动力分析系统．5．设计出适合输电塔风振反应控制的被动常力单轴摩擦阻尼器．本文通过对常力摩擦阻尼器风振控制的详细的参数研究，分析了各种因素对振动控制效果的影响，得

4、出了一些有价值的结论．本文研究表明．作为一种结构简单、造价低廉的耗能减振装置．摩擦阻尼器可以有效地抑制塔架结构的风振反应。关键词：输电线系统耦联体系动力特性索结构风振反应非线性摩擦阻尼器时程分析TABSTRACTManydisasterscausedbywindandearthquakemakeUSbelievethatifthemmsmissionsystemisdestroyed，itwillhurtpowersystemandaffectlbeople’Slife．Asaresttlt,itmaybedrawsfired

5、isasterandbringsgreatlosstotheproperty．HOWtoensurethetransmissionsystemworksnormallyunderanyconditioniSanimportantstudysu岈cctintheelectricpowerfieldandcivilengineeringfield．InSUm，itCa．I．ISCSmuchattentionfi'omresearchersaroundtheworld．Inthispaper,basedOiltheXiangjian

6、g500kVtransmissionsystembecweenGangshiandCb_angsha,thectymmieresponseofthetransmissionsystemsubjectedtOwindloadiSdiscussed．USetwodi岱erentkindsofmodeltosimptifythecoupledsystemandanalyzethectymmiecharacterofthetransmissionsystem．Withtheerectionoftheeonlrollersystcm．t

7、hewind-inducedresponseiSreducedandthesecurityandreliability盯eimproved．Thispaperincluding：1．Basedonpreviousacademicreferences．presentamulti-degree-freedomsu-aeturalmodel．inwhichthewansmissiOillinesa托composedofnumbersofconcentratedmaSScombinedbyrigiabars．Thismodelcann

8、otonlysimplifyealeuladonbutalsohasagoodprecision．SomefactorsthatprobablyinfluencethecalculatingprecisionofthemodelareanalyzedbyusingANSYSs