覆冰荷载下干字型耐张转角塔的非线性稳定性分析.pdf

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1、第40卷第2期妻暮电力Vo1．40No．22012年2月EastOhinaEIectricPowerFeb．2012覆冰荷载下干字型耐张转角塔的非线性稳定性分析刘春城，李霞辉，刘法栋，毛绪坤(1．东北电力大学建筑工程学院，吉林吉林132012；2．大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁大连116023)摘要：为了研究覆冰荷载作用下转角塔的稳定性，以某电力设计院设计的220kV干字型耐张转角塔为工程背景，利用数值分析软件建立铁塔的有限元分析模型。对结构进行特征屈曲分析，得到了铁塔的特征值屈曲模态，然后采用增量加载模式研究了不同

2、覆冰厚度情况下该塔非线性稳定性，得到不同覆冰厚度下塔顶位移以及各杆件的受力情况。结果表明，覆冰和风作用下导地线的角度荷载对转角塔起控制作用，整体表现为压弯失稳破坏。给出了转角塔的失稳模式和破坏机理，研究成果可为转角塔抗冰灾设计提供有价值的参考。关键词：干字型转角塔；有限元；覆冰荷载；特征屈曲分析；非线性屈曲分析；稳定分析作者简介：刘春城(1969一)，男，教授，主要从事输电线路工程防灾减灾、工程结构健康检测与损伤评估，碳纤维复合芯导线的开发与应用等领域的研究。中图分类号：TU279．7文献标志码：A文章编号：1(301-9529(2

3、012)02~227-06基金项目：国家自然科学基金项目(50978049)；吉林省自然科学基金项目(20101554)；中国电机工程学会电力青年创新基金项目(200836)；吉林市杰出青年基金项目(200804、201011104)NonlinearStabilityAnalysisofType”T”AngleTowerunderIceLoadingLIUChun—cheng，LIXia—hui，Fa—dong，MAOXu—kun(1．ArchitectureandEngineeringCollege，NortheastDianl

4、iUniversity，Jilin132012，China；2．StateKeyLaboratoryofCostalandOffshoreEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116023，China)Abstract：Inordertostudythestabilityofangletowerundericeloading，inthispaper，numericalanalysissoftwarewasadoptedtoestablishthefiniteelementana

5、lysismodelaccordingtotheoriginaldataofengineeringbasedona220KVType”T”angletowerdesignedbyapowerdesigninstitute．First．eigenvaluebucklinganalysiswasmadeonthestructureinordertoobtaintheeigenvaluebucklingmode；thenthetowernon—linearstabilityunderdifferenticeload—ingswasstud

6、iedbyanalyzingthetopdisplacementandtheforceoftherodsinthecaseofchangingcladdedicethick—ness．Itcanbeconcludedthattheangleloadofwiresplaysamainroleundericeloadandwindloadatthesametime，consequently，thewholetowerperformsbendingdamage．Instabilitymodeandfailuremechanismofang

7、letowerhavebeensummarizedtoprovidethevaluablereferencetothedesignofangletowersagainsticedisasters．Keywords：type”T”angletower；finiteelement；iceloading；eigenvaluebucklinganalysis；nonlinearbucklinga—nalysis；stabilityanalysisFoundationitems：TheNationalNaturalScienceFoundat

8、ionofChina(50978049)；NaturalScienceFoundationofJi．1inProvince(20101554)；ElectricYouthInnovationFundprojectofChineseSo