風(fēng)雨致大跨越輸電塔-線體系倒塌破壞機(jī)理研究.pdf

1、我國處于季風(fēng)性氣候區(qū)，常出現(xiàn)狂風(fēng)和特大暴雨等強(qiáng)對(duì)流天氣。高聳柔性的大跨越輸電塔-線體系是典型的風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)，在風(fēng)雨荷載共同作用下大跨越輸電塔-線體系的振動(dòng)疲勞損傷和連續(xù)性倒塌破壞時(shí)有發(fā)生。目前，國內(nèi)外學(xué)者大多只單獨(dú)考慮風(fēng)荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的作用，忽略了雨荷載的影響。為保證輸電線路運(yùn)行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，對(duì)風(fēng)雨致大跨越輸電塔的倒塌破壞機(jī)理研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以某大跨越輸電線路為工程背景，深入研究了風(fēng)雨荷載的作用機(jī)理，模

2、擬生成了風(fēng)雨速度時(shí)程，研究了風(fēng)雨致輸電塔-線體系的倒塌破壞機(jī)理。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)基于建立的二維穩(wěn)態(tài)風(fēng)場，分析了下落中雨滴的高度H、雨滴直徑d、地面粗糙度長度z0等參數(shù)對(duì)速度比γ的影響規(guī)律，忽略基本風(fēng)速對(duì)速度比的影響，編程實(shí)現(xiàn)了雨滴速度計(jì)算程序，擬合了雨速與風(fēng)速的速度比計(jì)算公式，稱為“公式法”，可以方便計(jì)算得到雨滴速度。
　　(2)基于建立的二維紊流風(fēng)場，充分考慮雨滴下落過程中脈動(dòng)風(fēng)速和雨滴慣性力等相關(guān)影響

3、因素，基于MATLAB編程實(shí)現(xiàn)了雨滴速度計(jì)算程序，并給出了雨滴速度程序的流程圖，稱為“程序法”，為今后數(shù)值模擬風(fēng)雨場提供一種切實(shí)可行的模擬思路。
　　(3)通過公式法和程序法模擬的風(fēng)雨荷載時(shí)程對(duì)大跨越輸電塔進(jìn)行非線性動(dòng)力分析，模擬了大跨越輸電塔在風(fēng)荷載單獨(dú)作用和風(fēng)雨荷載共同作用下的動(dòng)力響應(yīng)。當(dāng)雨強(qiáng)為國內(nèi)極值709.2 mm/h時(shí)，風(fēng)雨荷載共同作用下比風(fēng)荷載作用下的塔頂位移最大值增加了15.4％。對(duì)于大跨越輸電塔這種結(jié)構(gòu)，雨荷載的作