輸電塔架預應力加固技術研究.pdf

1、輸電塔架屬高聳、柔性結構，具有較強的幾何非線性特征，對風荷載非常敏感。風荷載是輸電塔架的主要設計荷載。風荷載作用下輸電塔架的動態(tài)傾側失穩(wěn)事故時有發(fā)生，結構破壞發(fā)生時，具有和脆性斷裂相似的特點，沒有明顯的征兆，給人民的生命財產造成嚴重威脅，給國家造成巨大的經濟損失。因此，研究提高輸電塔架抗風承載力的加固措施有著十分重要的意義。
　　 預應力技術便是一種簡單易行且行之有效的方法。采用這種加固方法能夠較大幅度的提高輸電塔架的承載能力，

2、而且這種加固技術人力投入少，所需設備簡單，施工工期短，經濟效益明顯。
　　 輸電塔架的承載能力常由結構的穩(wěn)定性來控制。由于輸電塔架在實際工程中直接承受動力風荷載作用，研究結構在動力作用下的穩(wěn)定問題更符合實際的需要。同靜力穩(wěn)定性相比，由于結構的動力效應以及由此導致的材料疲勞效應，輸電塔架的承載能力會明顯降低。因此，輸電塔架的承載能力應由其動力穩(wěn)定性來控制。
　　 論文首先根據風的基本特性以及輸電塔架的結構幾何特征，采用諧波

3、疊加法模擬了輸電塔架沿不同高度的脈動風速時程，為后續(xù)章節(jié)中輸電塔架在脈動風作用下的動力響應分析創(chuàng)造必備的條件。
　　 基于有限元軟件ANSYS強大的結構分析能力，以Beam188單元模擬了輸電塔架的桿件，建立了某500kV貓頭型輸電塔架的空間有限元模型。采用APDL語言，進行了輸電塔架的模態(tài)計算和不同水平脈動風作用下的動力響應計算。采用了結合動力響應全過程曲線的實用判別方法對該輸電塔架的動力穩(wěn)定性進行了分析，得出了脈動風作用下輸

4、電塔架的極限承載力。
　　 根據輸電塔架的結構特性，研究能提高其整體抗風能力的預應力加固技術。在結構體側增設高強拉索對結構進行加固，采用Link10單元對拉索進行模擬。論文綜合考慮了拉索不同初應力、不同直徑、不同張拉角度三個因素對加固后輸電塔架極限承載力的影響。采用均勻試驗設計的方法，給出了拉索初應力、拉索面積、張拉角度與輸電塔架極限承載風速的關系曲線，得到了三個設計因素的合理范圍及最優(yōu)的加固方案，為工程實際應用提供了研究成果支