风荷载作用下大跨越输电塔-线体系的易损性分析
发布时间：2020-12-12 13:54
大跨越输电塔-线体系是一种具有强烈塔线耦联作用的复杂系统,其塔体高、跨度大、重量轻,且建设数量大、分布范围广,广泛应用于电力传输领域。大跨越输电塔-线体系的结构特性决定了其基本自振周期相对较长,从而也使其更易受风荷载的影响。风灾是一种发生最为频繁的自然灾害,国内外的风灾数据表明,输电塔-线体系在强风下经常发生倒塌;此外,由于风荷载是一种随机荷载,进行结构的风致响应分析时应采用概率手段。因此,开展输电线路的风致倒塌及易损性分析具有重要的意义。目前,关于输电线路的风致倒塌易损性、不确定性分析的研究鲜有涉及。本文提出了输电塔的整体损伤指标（GDI）判断结构倒塌,基于增量动力分析（IDA）方法,使用ABAQUS模拟了强风下输电塔-线体系的倒塌破坏,同时对结构进行了易损性分析以及不确定性分析,具体开展了以下几方面研究:1)选取一典型大跨越输电线路,提出了结构整体损伤指标GDI,并以之作为输电塔的倒塌判别标准,基于IDA方法,通过ABAQUS/Explicit对其倒塌过程进行了模拟,研究了结构倒塌时的整体损伤,分析了其倒塌机理。2)开展了大跨越输电塔-线体系的抗风易损性研究,评估了结构的抗风承载力...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]输电塔线体系多因素风致动力响应分析[J]. 汪佳,付兴,李宏男. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]输电塔风振响应双调谐质量阻尼器优化控制研究~[J]. 刘石,张志强,黄国栋,温作鹏,楼文娟. 特种结构. 2019(06)
[3]考虑力学机制和不确定性影响的钢筋混凝土柱概率抗剪承载力模型[J]. 刘圣宾,凌干展,余波. 工程力学. 2019(11)
[4]基于风洞试验的苏通大跨越输电塔风振系数研究[J]. 赵爽,晏致涛,李正良,董建尧,王灵芝. 建筑结构学报. 2019(11)
[5]基于形状记忆合金阻尼器的输电塔线体系风振控制[J]. 万书亭,程侃如,董庆,张雄. 中国工程机械学报. 2019(04)
[6]输电线路风致倒塌失效分析及监测方案[J]. 肖凯,付兴,雷旭,汪佳,谢文平,李宏男,聂铭. 建筑科学与工程学报. 2019(04)
[7]“十三五”以来电力消费增长原因分析及中长期展望[J]. 张成龙,谭显东,翁玉艳,单葆国. 中国电力. 2019 (08)
[8]钢框架混凝土核心筒结构易损性分析[J]. 王峥. 结构工程师. 2018(06)
[9]不确定性对钢筋混凝土桥梁系统地震易损性的影响[J]. 吴文朋,李立峰,徐卓君,张旭辉. 地震工程与工程振动. 2018(06)
[10]桥梁结构地震易损性研究进展述评[J]. 李宏男,成虎,王东升. 工程力学. 2018(09)
博士论文
[1]考虑不确定性的钢筋混凝土桥梁地震易损性研究[D]. 吴文朋.湖南大学 2016
[2]基于数值模拟的东南沿海台风危险性分析及轻钢结构风灾易损性研究[D]. 肖玉凤.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]轻型钢结构厂房考虑雪荷载的风振响应及风灾易损性分析[D]. 孔中明.苏州科技大学 2019
[2]近断层地震作用下输电塔-线体系易损性分析[D]. 潘海洋.山东大学 2019
[3]基于性能的输电塔地震易损性分析与抗震设计[D]. 周强.广西大学 2017
[4]空间变化地震动下输电塔—线体系倒塌机理研究[D]. 盖霞.山东大学 2017
[5]门窗破坏对低矮房屋风灾易损性的影响分析[D]. 陈宝珍.西南交通大学 2017
[6]强风作用下低矮房屋抗风能力分析[D]. 刘学敏.大连理工大学 2016
[7]框架—剪力墙结构地震易损性分析与抗震性能评估[D]. 李孟达.中国地震局工程力学研究所 2016
[8]风致大跨越输电塔-线体系倒塌破坏研究[D]. 俞琪琦.山东大学 2016
[9]下击暴流风场模拟及其对输电塔线的破坏分析[D]. 何典.华中科技大学 2016
[10]基于性能的输电塔线体系风灾易损性分析[D]. 肖端.华中科技大学 2015
本文编号：2912682
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１输电线路风致倒塌实况??
山东大学硕士学位论文???２．２倒塌破坏准则的建立??２．２．１本构模型??应力ｕ??＾￣！?＼?＼ｓ／?应变鰣??ＥＶ．??ｗ??ｃ?－■?＾??图２．１?Ｔｉａｎ－Ｍａ－Ｑｕ本构模型??采用Ｔｉａｎ－Ｍａ－Ｑｕ本构模型［７１］来对钢材的本构关系进行模拟，如图２．１所示。??基于该模型将材料的应力－应变关系分为两大部分，钢管第１次屈曲和第２－Ｎ次??屈曲。按照加载、卸载、反向加载、卸载顺序，主要分为受拉线弹性（Ｎ＝ｌ）及??塑性加载（Ｎ彡２）、屈服、受拉卸载、受压塑性、初次屈曲（Ｎ＝ｌ）及二次后屈??曲（Ｎ多２）、受压卸载等多个过程，其在不同半循环周数的具体应力－应变关系??表达式不再赘述［７１‘?７２］。??－６０?－４０?－２０?０?２０?４０?－３０?－２０?－１０?０?１０?２０?３０??轴向变形（ｍｍ）?轴向变形（ｍｍ）??（ａ）?Ｐｉｐｅ?４?Ｓｔｄ．?（ｂ）?Ｐｉｐｅ?３－１／２?Ｓｔｄ．??图２．２试验与数值仿真结果比较??通过用户子程序ＶＵＭＡＴ将Ｔｉａｎ－Ｍａ－Ｑｕ模型关联到ＡＢＡＱＵＳ中。其有效??１５??
山东大学硕士学位论文???２．２倒塌破坏准则的建立??２．２．１本构模型??应力ｕ??＾￣！?＼?＼ｓ／?应变鰣??ＥＶ．??ｗ??ｃ?－■?＾??图２．１?Ｔｉａｎ－Ｍａ－Ｑｕ本构模型??采用Ｔｉａｎ－Ｍａ－Ｑｕ本构模型［７１］来对钢材的本构关系进行模拟，如图２．１所示。??基于该模型将材料的应力－应变关系分为两大部分，钢管第１次屈曲和第２－Ｎ次??屈曲。按照加载、卸载、反向加载、卸载顺序，主要分为受拉线弹性（Ｎ＝ｌ）及??塑性加载（Ｎ彡２）、屈服、受拉卸载、受压塑性、初次屈曲（Ｎ＝ｌ）及二次后屈??曲（Ｎ多２）、受压卸载等多个过程，其在不同半循环周数的具体应力－应变关系??表达式不再赘述［７１‘?７２］。??－６０?－４０?－２０?０?２０?４０?－３０?－２０?－１０?０?１０?２０?３０??轴向变形（ｍｍ）?轴向变形（ｍｍ）??（ａ）?Ｐｉｐｅ?４?Ｓｔｄ．?（ｂ）?Ｐｉｐｅ?３－１／２?Ｓｔｄ．??图２．２试验与数值仿真结果比较??通过用户子程序ＶＵＭＡＴ将Ｔｉａｎ－Ｍａ－Ｑｕ模型关联到ＡＢＡＱＵＳ中。其有效??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]输电塔线体系多因素风致动力响应分析[J]. 汪佳,付兴,李宏男. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]输电塔风振响应双调谐质量阻尼器优化控制研究~[J]. 刘石,张志强,黄国栋,温作鹏,楼文娟. 特种结构. 2019(06)
[3]考虑力学机制和不确定性影响的钢筋混凝土柱概率抗剪承载力模型[J]. 刘圣宾,凌干展,余波. 工程力学. 2019(11)
[4]基于风洞试验的苏通大跨越输电塔风振系数研究[J]. 赵爽,晏致涛,李正良,董建尧,王灵芝. 建筑结构学报. 2019(11)
[5]基于形状记忆合金阻尼器的输电塔线体系风振控制[J]. 万书亭,程侃如,董庆,张雄. 中国工程机械学报. 2019(04)
[6]输电线路风致倒塌失效分析及监测方案[J]. 肖凯,付兴,雷旭,汪佳,谢文平,李宏男,聂铭. 建筑科学与工程学报. 2019(04)
[7]“十三五”以来电力消费增长原因分析及中长期展望[J]. 张成龙,谭显东,翁玉艳,单葆国. 中国电力. 2019 (08)
[8]钢框架混凝土核心筒结构易损性分析[J]. 王峥. 结构工程师. 2018(06)
[9]不确定性对钢筋混凝土桥梁系统地震易损性的影响[J]. 吴文朋,李立峰,徐卓君,张旭辉. 地震工程与工程振动. 2018(06)
[10]桥梁结构地震易损性研究进展述评[J]. 李宏男,成虎,王东升. 工程力学. 2018(09)
博士论文
[1]考虑不确定性的钢筋混凝土桥梁地震易损性研究[D]. 吴文朋.湖南大学 2016
[2]基于数值模拟的东南沿海台风危险性分析及轻钢结构风灾易损性研究[D]. 肖玉凤.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]轻型钢结构厂房考虑雪荷载的风振响应及风灾易损性分析[D]. 孔中明.苏州科技大学 2019
[2]近断层地震作用下输电塔-线体系易损性分析[D]. 潘海洋.山东大学 2019
[3]基于性能的输电塔地震易损性分析与抗震设计[D]. 周强.广西大学 2017
[4]空间变化地震动下输电塔—线体系倒塌机理研究[D]. 盖霞.山东大学 2017
[5]门窗破坏对低矮房屋风灾易损性的影响分析[D]. 陈宝珍.西南交通大学 2017
[6]强风作用下低矮房屋抗风能力分析[D]. 刘学敏.大连理工大学 2016
[7]框架—剪力墙结构地震易损性分析与抗震性能评估[D]. 李孟达.中国地震局工程力学研究所 2016
[8]风致大跨越输电塔-线体系倒塌破坏研究[D]. 俞琪琦.山东大学 2016
[9]下击暴流风场模拟及其对输电塔线的破坏分析[D]. 何典.华中科技大学 2016
[10]基于性能的输电塔线体系风灾易损性分析[D]. 肖端.华中科技大学 2015
本文编号：2912682
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