考虑最弱失效模式的输电塔架抗风可靠度研究

发布时间：2022-10-19 17:00

　　输电塔架作为输电线路中关键的组成部分,输电塔架的可靠性将直接影响输电线路的整体安全。按照输电塔架设计规程计算的塔架,风荷载是基于规范规定的静风特性来计算的。然而近几年输电塔架的倒塔事件时有发生,对其进行可靠度的重新估计是非常有必要的。因此,文章选用地处广东沿海地区广泛采用的塔型,进行了输电塔架抗风整体可靠度研究。本文着重分析了等效随机静风荷载的统计参数,以及设计基准期内等效静风荷载概率分布模型表达式。依据文献研究资料对结构整体可靠度评定手段、输电塔架的风致受力特点,认为输电塔架的整体性指标可以通过整体可靠度矩方法进行评估。通过整体可靠度矩方法以及对风荷载采用等效静风的近似方法,利用整体屈服下杆塔体系结构失效功能函数,得到了风荷载等效之后作用在塔架的整体可靠度指标。采取系统局部临界强度分枝约界法进行ZY2-27塔架最弱失效模式的查找搜寻。通过有限元软件ANSYS对目标输电塔架进行模型建立,选用分枝-约界法,分析塔架结构在初始约界系数为1.2和1.5时的前五阶失效候选单元,并对两种约界系数的效率进行对照,完成了基于有限元软件ANSYS对塔架失效杆件查找搜寻的APDL命令流控制。查看不同约界... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 背景与研究目的和意义
    1.2 输电塔架类型与失效形式
        1.2.1 输电塔架的类别与组成
        1.2.2 输电塔架的风致破坏
    1.3 输电塔架整体可靠度研究现状
        1.3.1 结构可靠度矩方法
        1.3.2 结构可靠度研究概况
        1.3.3 等效静风荷载特性研究
        1.3.4 塔架整体可靠度研究进展
    1.4 塔架失效模式及薄弱部位的加强
        1.4.1 输电塔架失效模式
        1.4.2 薄弱部位的加强方法
    1.5 本课题主要研究内容
第2章 输电塔架整体可靠度评估
    2.1 引言
    2.2 典型杆塔结构分析模型
        2.2.1 典型杆塔的选取
        2.2.2 单元的选取
        2.2.3 典型杆塔结构模型的建立
    2.3 等效随机静风荷载模型
        2.3.1 等效随机静风荷载统计参数
        2.3.2 风压高度变化系数及体型系数
        2.3.3 输电塔架风振系数的计算
        2.3.4 等效静风荷载的计算
    2.4 输电塔架结构整体可靠度矩方法
        2.4.1 整体可靠度分析方法
        2.4.2 考虑整体屈服下的整体可靠度
    2.5 本章小结
第3章 输电塔架最弱失效模式的搜寻
    3.1 引言
    3.2 结构失效路径识别方法
    3.3 阶段系统临界强度分枝约界法
        3.3.1 失效历程第1阶段
        3.3.2 失效历程第2阶段
        3.3.3 失效历程第k阶段
        3.3.4 十杆桁架算例
    3.4 ZY2-27失效模式的确定
        3.4.1 构件及结构体系的失效判据
        3.4.2 第一种初始约界系数的失效集
        3.4.3 第二种初始约界系数的失效集
    3.5 本章小结
第4章 输电塔架最弱失效杆件的加强
    4.1 引言
    4.2 基于失效模式确定的薄弱杆件
    4.3 塔架薄弱杆件的加强方法
    4.4 ZY2-27加强后的整体可靠度分析
        4.4.1 整体可靠度分析方法
        4.4.2 整体可靠度矩方法计算
    4.5 ZY2-27最弱失效杆件的搜寻
        4.5.1 失效杆件第一次搜寻及加强
        4.5.2 失效杆件第二次搜寻及加强
        4.5.3 失效杆件第三次搜寻及加强
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]多构件结构的多失效模式动态可靠性分析（英文）[J]. 张春宜,路成,费成巍,井慧哲,李成伟.  Journal of Central South University. 2018(11)
[2]工程结构整体可靠性分析研究进展[J]. 李杰.  土木工程学报. 2018(08)
[3]概率信息不完全系统的统计矩估计方法[J]. 范文亮,韩杨,周擎宇,李正良.  工程力学. 2017(02)
[4]桥梁结构两层面承载力设计与优化的策略和方法[J]. 杨绿峰,欧伟,张伟.  中国公路学报. 2016(07)
[5]改进响应面法计算钢筋混凝土框架体系可靠度[J]. 孙威,黄炎生,杨惠贤.  工程力学. 2016(06)
[6]基于重要杆件失效网架结构连续倒塌动力试验研究[J]. 丁北斗,吕恒林,李贤,周列武.  振动与冲击. 2015(23)
[7]输电塔-线体系简化模型地震作用下的连续性倒塌分析[J]. 徐震,王文明,林清海,金树,曹丹京,田利.  地震工程学报. 2015(02)
[8]输电塔结构可靠度分析[J]. 张卓群,李宏男,贡金鑫,田雷,李嘉祥.  电力建设. 2014(05)
[9]基于最优概率配点的向量型层递响应面法分析结构可靠度[J]. 杨绿峰,杨显峰,余波.  固体力学学报. 2014(02)
[10]薄柔截面构件屈曲铰及钢框架破坏机构分析[J]. 陈以一,程欣,贺修樟.  建筑结构学报. 2014(04)

博士论文
[1]特高压输电塔线体系的抗风可靠度研究[D]. 韩枫.重庆大学 2012
[2]1000kV级特高压输电杆塔结构可靠度研究[D]. 李茂华.重庆大学 2012
[3]输电塔架结构的理论分析与受力性能研究[D]. 赵滇生.浙江大学 2003

硕士论文
[1]输电塔风效应及等效静风荷载的试验研究[D]. 王树彬.华南理工大学 2014
[2]结构失效模式分析及优化初探[D]. 白久林.哈尔滨工业大学 2010



本文编号：3693758