当前位置:主页 > 科技论文 > 电力论文 >

基于性能的输电塔线体系风灾易损性分析

发布时间:2018-08-21 14:10
【摘要】:随着我国经济发展,对能源的需求也越来越大,然而我国能源分布格局极不平衡,为了突破供需矛盾,国家规划建设了一系列输电线路。作为生命线工程的重要组成部分,输电线路一旦破坏,会引起供电系统瘫痪以及一系列次生灾害,后果极其严重,理应加强其抵抗自然灾害的能力。理论分析和灾后调研表明,风灾是引起线路破坏的最主要因素,如何确保线路在强风荷载作用下仍有良好的工作性能,成为时下的一个研究热门。基于此,本文从基于性能设计的角度出发,以某输电线路的塔-线耦合体系为研究对象,对其进行了风灾易损性分析,主要进行了如下研究工作:1、采用谐波合成法模拟脉动风。对平均风和脉动风特性分别进行了阐述,基于Kaimal风谱编写了脉动风模拟的MATLAB程序,并考虑了空间相关性的影响。以某输电导线为算例,模拟了节点脉动风时程,对模拟谱和目标谱进行对比,验证了脉动风模拟的正确性。2、考虑材料参数的不确定性,采用有限元软件ANSYS建立了三塔四跨的塔-线模型,对塔-线体系进行了风振时程分析,得到了塔顶位移时程响应曲线。考察了风向角对结构的影响,得到90风攻角位移最大的结论。使用拉丁超立方抽样法抽取了10个样本,用有限元方法得出90攻角下每个样本在不同风速下的塔顶位移响应。3、分析得到了输电塔在风荷载作用下的性能水准并对其进行量化。定义了输电塔对应3种破坏模式的性能水准,然后采用Pushover分析得到输电塔的抗风能力曲线,结合试验结果,在曲线上找到对应不同性能水准的界限值。4、提出了风灾概率易损性函数,对10个样本计算出来的离散点进行回归分析,得到相应的均值和标准差,绘制了易损性曲线。
[Abstract]:With the development of China's economy, the demand for energy is increasing. However, the distribution pattern of energy in China is very unbalanced. In order to break through the contradiction between supply and demand, a series of transmission lines have been planned and constructed. As an important part of the lifeline project, once the transmission line is destroyed, it will lead to the paralysis of power supply system and a series of secondary disasters. The consequences are extremely serious, so it should strengthen its ability to resist natural disasters. Theoretical analysis and post-disaster investigation show that wind disaster is the most important factor causing line damage. How to ensure that the line still has good working performance under strong wind load has become a hot research topic. Based on this, from the point of view of performance-based design, this paper takes the tower line coupling system of a transmission line as the research object, and analyzes its vulnerability to wind disaster. The main research work is as follows: 1, the harmonic synthesis method is used to simulate the pulsating wind. The characteristics of mean wind and pulsating wind are described respectively. Based on Kaimal wind spectrum, the MATLAB program of pulsating wind simulation is compiled, and the influence of spatial correlation is considered. Taking a transmission wire as an example, the nodal pulsating wind history is simulated, and the simulation spectrum and target spectrum are compared to verify the correctness of pulsating wind simulation. The uncertainty of material parameters is considered. The three-tower and four-span tower line model is established by using the finite element software ANSYS. The wind vibration time history analysis of the tower line system is carried out and the displacement time history response curve of the tower top is obtained. The influence of wind direction angle on the structure is investigated and the maximum angular displacement of 90 wind attack is obtained. Ten samples were collected by Latin hypercube sampling method, and the displacement response of each sample at 90 attack angles under different wind speeds was obtained by finite element method. The performance level of transmission tower under wind load was analyzed and quantified. The performance level of the transmission tower corresponding to three failure modes is defined. Then the wind resistance curve of the transmission tower is obtained by Pushover analysis, and the test results are combined. The limit value. 4 corresponding to different performance level is found on the curve. The vulnerability function of wind disaster probability is proposed. The corresponding mean value and standard deviation are obtained by regression analysis of the discrete points calculated from 10 samples, and the vulnerability curve is drawn.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM75;TU312.1

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 谢丽宇;唐珏;谢强;薛松涛;仲诚;;基于性能的输电塔地震易损性分析[J];特种结构;2014年01期

2 陆宇烨;张健钊;钱臻;马嵩阳;;自然灾害对中国电力系统的影响[J];电子科技;2014年02期

3 俞登科;李正良;韩枫;汪之松;;基于性能目标的特高压输电塔抗风可靠度分析[J];防灾减灾工程学报;2013年06期

4 袁波;曾明会;李霞昭;;基于FFT技术对脉动风的计算机模拟及其Matlab的实现[J];四川建筑科学研究;2013年05期

5 赵明伟;顾明;;轻型钢结构风灾易损性概率分析[J];中南大学学报(自然科学版);2012年09期

6 孙瑛;林斌;武岳;孙晓颖;;脉动风场数值模拟的POD-谐波合成法[J];哈尔滨工业大学学报;2011年12期

7 谢华平;何敏娟;;输电塔塔线体系风振响应分析[J];振动与冲击;2011年07期

8 李黎;尹鹏;王开明;梁峰;;不同风向角动风下大跨越输电塔风振响应分析[J];武汉理工大学学报;2009年23期

9 朱玉华;黄海荣;胥玉祥;;基于性能的抗震设计研究综述[J];结构工程师;2009年05期

10 李春祥;李锦华;于志强;;输电塔线体系抗风设计理论与发展[J];振动与冲击;2009年10期

相关博士学位论文 前2条

1 韩枫;特高压输电塔线体系的抗风可靠度研究[D];重庆大学;2012年

2 尹鹏;大跨越输电塔—线体系动力特性和风振控制研究[D];华中科技大学;2009年

相关硕士学位论文 前9条

1 张艳艳;滑坡灾害下输电塔易损性评估模型研究[D];重庆大学;2014年

2 文武;大型风力机塔架在紊流风场下的易损性分析[D];广东工业大学;2013年

3 陈家豪;输电塔塔—线体系风振研究[D];广西大学;2013年

4 郑成龙;基于原型试验的输电塔弹塑性失效分析[D];华中科技大学;2013年

5 赵煜哲;输电线路脱冰动力响应数值仿真研究[D];华中科技大学;2013年

6 邢月龙;500kV同塔多回输电塔的风荷载研究[D];浙江大学;2012年

7 姜维;连续梁桥的地震易损性分析[D];华中科技大学;2012年

8 朱斌;拉线式猫头输电塔线体系风振响应及风振控制研究[D];苏州大学;2011年

9 常泽民;钢筋混凝土结构非线性抗震可靠度及地震易损性分析[D];哈尔滨工业大学;2006年



本文编号:2195990

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2195990.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户3242d***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com