考慮SSI的輸電塔-線體系動力響應與倒塌分析.pdf

1、隨著我國經濟建設的迅速發(fā)展，各行業(yè)對電力供應的需求與日俱增，《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的頒布，更是對我國電力設施建設提出了更高的要求。因供電網(wǎng)絡覆蓋的廣泛性，輸電線路工程不可避免的需要穿越復雜的不利地形，且隨著高壓輸電的普及，輸電塔的結構形式向著更高和更復雜的方向發(fā)展。正因如此，地震導致輸電塔破壞的現(xiàn)象時有發(fā)生，從確保人民財產安全及國家生產建設的角度出發(fā)，開展輸電塔-線體系抗震性能的研究具有十分重要的意義。
　　目前，關于考慮土-

2、結構動力相互作用(Soil-Structure Dynamic Interaction，簡稱“SSI”)的輸電塔-線體系在地震動差動作用下動力響應和地震作用下倒塌破壞的研究甚少。本文基于顯式分析方法，研究了SSI效應、地震動行波效應對結構動力響應的影響及考慮SSI效應時地震動一致輸入下輸電塔-線體系的倒塌破壞機理，具體內容如下:
　　(1)以某220kV輸電線路工程為背景，建立了剛性基礎和考慮SSI效應的輸電塔及輸電塔-線體系的精

3、細化有限元模型(Transmission Tower System，簡稱TS;Pile-Soil-Transmission Tower Interaction System，簡稱PSTI)。開展了結構動力特性分析，分別研究了輸電線及SSI效應對輸電塔動力特性的影響;
　　(2)通過動力時程分析，得到了四種場地類型條件下考慮SSI效應的輸電塔-線體系動力響應，并與剛性基礎模型的計算結果對比。分析了不同場地條件下SSI效應對塔-線體系

4、地震響應的影響;
　　(3)獲得了剛性基礎和考慮SSI效應的輸電塔-線體系在地震動一致輸入和行波輸入下的動力響應。研究了行波效應對兩種基礎形式輸電塔和輸電塔-線體系地震響應的影響，以及SSI效應和行波效應之間的相互影響;
　　(4)基于考慮桿件失穩(wěn)效應的材料子程序，對地震激勵下考慮剛性基礎和SSI效應輸電單塔及輸電塔-線體系模型的倒塌破壞進行了模擬，研究了地震動作用下輸電單塔及輸電塔-線體系的極限承載力，并分析了失效桿件類型