台风载荷作用下输电塔线体系时程分析及补强措施

为研究±800 kV输电线路所使用的横担较长的铁塔在受到台风载荷作用时的时程响应分析,通过建立三塔两线有限元模型,基于风速不随高度变化的Von Karman谱,利用谐波叠加法生成了基准风速为50 m/s的风速时程,应用模拟的台风载荷进行时长为50 s的时程分析,共分析了风载荷45°、60°、90°作用下塔线体系的三种情况。仿真结果显示,在45°和60°风作用下,铁塔中部、塔头和塔身连接的平口处应力超过屈服强度,导、地线挂线板处所受应力也超限,铁塔在90°风作用时,塔身腰部主材和塔腿主材应力也超过屈服强度。要预防台风对铁塔的破坏,应该从上述三个部位对铁塔进行补强,在塔腿及塔腰之间增加水平材是一种有效的加固措施。     

实测风速分布特征及重现期模型评估

风荷载的模拟是风振响应分析的关键步骤,但缺乏实测风速数据的分析且风速存在一定的地域差异,精确的风荷载模型对于输电线路杆塔力学分析至关重要。本文通过统计在江苏省境内13个地市代表气象站的风速数据,运用GEV模型,Weibull模型、Rayleigh模型对其进行了统计规律的分析,拟合后提出了风速重现期的单变量控制方程,通过K-S方法检验得出单变量控制概率密度累积方程具有较强的稳定性,结果表明本文所采用的双指数高斯分布模型适用江苏大部分地区,可使用该模型作为计算风速重现期的参考。