大跨越输电塔有限元刚度模拟实例研究.pdfVIP

第26卷 第2期 2009年4月 特 种 结 构 V01．26No．2 April2009 大 跨 越 输 电塔 有 限 元 刚 度 模 拟 实 例 研 究 汪江 杜晓峰 张会武 韩晓林2 何顶顶2 费庆国2 (1．安徽省电力科学研究院 合肥230022；2．东南大学 土木工程学院 南京210096) (1．AnhuiElectricPowerResearchInstitute，Hefei230022，China； 2．SchoolofCivilEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China) [摘要]大跨越输电塔是超高压输电网络的重要组成部分，具有塔体高、档距大及柔度大等特点，对地 震、风以及导线覆冰等环境荷载反应灵敏。建立能够反映大跨越输电塔动态特性的有限元模型，对其进 行结构健康监测与安全评估，并准确模拟其刚度是至关重要的。本文以500kV淮蚌线淮河大跨越输 电 塔为例，探讨了大跨度输 电塔有限元建模中的刚度模拟。采用不同方案建立该塔的有限元模型，包括梁 单元模型和梁杆混合模型，对两种模型进行了模态分析，获得 了计算模态的频率及振型。而后，以实测 模态数据为依据，对各方案进行了比较分析，确定梁杆混合的方案为优选方案。 [关键词]大跨越输电塔 结构健康监测 安全评估 有限元建模 刚度模拟 ABSTRACT：Long-spanpowertransmissiontowersarevitalimportantpartofthestate ．Thetwoersarealways sensitivetoenvironmentalloadssuchasearthquake，windandicebecauseofitsflexibilityandspan．Stfifnessmodeling o厂thetwoerisessentialforbuildingthemechanicalmodelofthe lowerwiththepurposeofstudying the structural healthmonitoring andsafetyevaluation．Thsipaperpresentscasestudyonstiffnessmodeling oflong-spanpowertrans— missointowerusingfiniteelementmethod，taking the 500kVHuai—BenLinetransmsisointowercrossingthe Huaihe Riverasexample．Multipelfiniteeelmentmodelsareestablishedand analyzedbYcomputingthemodalfrequenciesand modeshapes．Themodelsarevealuatedbycomparingtheanalyticalmodalfrequencieswiththe experimentalmoadl frequenciesidentifiedfromfieldmeasurementrecords．hcouldbeconcludedthatthemodelusingboththebeameel— mentsandbareelmentsareabeltomodelthestfifnessofthe twoer． KEYWORDS：Long-spantransmsisiontwoer Structuralhealthmonitoring Safetyvealuation Finiteeelment modeling Stiffnessmodeling 由于大跨越超高压输 电塔构成复杂，塔体高、 要 j。为了建立能够反映大跨越输电塔动态特 档距大，对地震、风以及导线覆冰等环境载荷反应 性的有限元模型，准确模拟其刚度至关需要。本 灵敏，在极端条件下可能发生结构灾变，因而，必 文以500KV淮蚌线淮河大跨越输 电塔为例，探讨 须对大跨越输 电塔开展结构健康监测与安全评估