輸電塔線抗風性能評估及加固技術

目錄
前言
第1章 緒論 1 
1.1 背景及意義 1 
1.1.1 輸電塔線抗風計算方法存在的問題 2 
1.1.2 輸電塔線風致災變機理存在的問題 3 
1.1.3 輸電線路鐵塔抗風性能評估的重要意義 4 
1.2 輸電線路抗風計算及輸電塔線風致災變機理發(fā)展概況 4 
1.2.1 輸電線路抗風計算方法發(fā)展概況 4 
1.2.2 輸電塔線風致災變機理發(fā)展概況 6 
1.3 輸電塔線抗風性能評估及加固技術主體內容 7 
1.4 主要難點及解決方案 8
第2章 輸電塔線體系建模基本方法 10
2.1 輸電桿塔結構特點 10
2.2 輸電塔線建模的基本方法 10
2.3 利用ANSYS建模的具體過程 11
2.3.1 輸電塔建模 11
2.3.2 輸電導線建模 12
2.4 輸電塔線模型展示 14
第3章 輸電線路塔線動力風荷載模擬與計算 17
3.1 良態(tài)風和臺風脈動風場的基本特性 18
3.1.1 良態(tài)風與臺風的脈動風速譜 19
3.1.2 脈動風空間相關性 21
3.2 脈動風速模擬方法 23
3.2.1 脈動風速模擬方法概述 23
3.2.2 脈動風速模擬過程 23
3.3 輸電塔的脈動風速時程模擬 26
3.3.1 脈動風速時程模擬中的參數(shù)選取 26
3.3.2 模擬的脈動風速時程曲線 26
3.3.3 模擬脈動風速頻譜與目標功率譜的比較 28
3.4 輸電塔線的動力風荷載計算 29
3.4.1 動力風荷載計算 29
3.4.2 模擬的動力風荷載時程曲線 29
第4章 輸電塔風致動力響應分析及不確定性因素影響分析 32開
4.1 輸電塔結構的動力特性分析 32開
4.1.1 輸電塔模態(tài)分析 32開
4.1.2 阻尼系數(shù)α和β 32開
4.2 不確定性因素對輸電塔風致動力響應的影響 33
4.2.1 不確定性分析方式 33
4.2.2 風速譜的影響 34
4.2.3 相干函數(shù)的影響 37
4.2.4 風速譜中粗糙度系數(shù)K 的影響 38
4.2.5 Davenport相干函數(shù)指數(shù)衰減系數(shù)C的影響 39
第5章 基于規(guī)范、良態(tài)風速譜、臺風風速譜的輸電桿塔風致響應對比分析 41 
5.1 基于設計規(guī)范的輸電塔風致響應分析 41
5.2 基于動力時程分析的輸電塔風致響應分析 42
5.2.1 臺風風速譜條件下的輸電塔風致動力響應 42
5.2.2 良態(tài)風速譜條件下的輸電塔風致動力響應 45
5.3 小結 47
第6章 輸電塔線模型修正算法 48
6.1 模型修正算法流程 48
6.2 輸電塔線模型修正算例 49
6.2.1 輸電塔線體系建模 49
6.2.2 輸電塔線體系的確定性模型修正 54
第7章輸電塔抗臺風性能評估方法 59
7.1 輸電塔線抗臺風性能評估基本方法 59
7.2 輸電塔線抗臺風性能評估算法 59
7.3 輸電塔抗臺風風險評估方法 60
7.3.1 基本方法 60
7.3.2 臨界風速區(qū)間的計算方法 61
7.3.3 臺風最大風速的概率分布模型 62
7.4 近似概率計算方法(信度計算模型) 64
7.4.1 有限區(qū)間 65
7.4.2 有限事件法 65
7.4.3 組合爆炸 65
7.4.4 區(qū)段事件的信度分布 66
7.4.5 正向信度計算模型 66
7.4.6 條件信度計算模型 68
7.5 抗風可靠度分級指標 68
第8章 輸電塔全場應力在線監(jiān)測系統(tǒng)設計及安裝調試 70
8.1 監(jiān)測系統(tǒng)總體架構 70
8.2 數(shù)據(jù)傳輸方案 70
8.3 設備清單(單塔) 72
8.4 測點布置方案 72
8.4.1 應變測點布置 72
8.4.2 傾角測點布置 73
8.4.3 加速度測點布置 74
8.4.4 風速風向儀布置 74
8.5 傳感器安裝方案 74
8.5.1 應變傳感器安裝 74
8.5.2 傾角傳感器安裝 76
8.5.3 加速度傳感器安裝 77
8.5.4 風速風向儀安裝 77
8.6 走線方案 78
8.7 數(shù)據(jù)采集、傳輸及系統(tǒng)綜合調試 78
8.8 監(jiān)測平臺軟件開發(fā) 82
第9章輸電塔抗風局部加固措施研究 83
9.1 輸電塔加固技術研究概述 83
9.2 實用的抗風加固方法及具體施工措施研究 85
9.3 主材加固試驗設計的意義及目的 88
9.3.1 試驗設計的意義 88
9.3.2 試驗設計的目的 89
9.4 輸電塔主材局部加固技術試驗研究 89
9.4.1 試驗試件設計 89
9.4.2 加載制度 96
9.4.3 測試項 97
9.4.4 試驗加載設備及安裝設計 97
9.4.5 試驗現(xiàn)象記錄 98
9.4.6 經濟性對比 100 
9.4.7 最優(yōu)方案的提出 101 
9.5 輸電塔主材局部加固技術有限元仿真 102 
9.5.1 建模的基本假定和說明 102 
9.5.2 單元類型 102 
9.5.3 材料本構模型 102 
9.5.4 網格劃分 103 
9.5.5 邊界條件及加載方式 104 
9.5.6 有限元非線性方程求解迭代過程 104 
9.5.7 數(shù)值模擬小結 107 
9.6 小結 108
第10章輸電塔抗臺風性能評估、風險評估與在線預警算法及程序 109 
10.1 輸電塔靜動力分析算法程序 109 
10.1.1 算法特點 109 
10.1.2 算法流程圖 110
10.1.3 算法展示 111
10.1.4 簡單算例對比 111
10.1.5 輸電塔模型算例對比 112
10.1.6 結論 113
10.2 考慮幾何非線性的輸電導線分析算法 113
10.2.1 算法特點 113
10.2.2 算法流程圖 113
10.2.3 算法展示 113
10.2.4 算例 115
10.2.5 結論 116開
10.3 抗臺風性能評估算法 116開
10.3.1 算法總體說明 116開
10.3.2 算法流程 116開
10.3.3 程序框圖 117
10.3.4 程序展示 118
10.4 抗臺風風險評估算法 119
10.4.1 算法流程 119
10.4.2 程序框圖 119
10.4.3 程序展示 119
10.5 輸電塔危險狀態(tài)預警算法 121 
10.5.1 基于應變監(jiān)測數(shù)據(jù)的輸電塔危險狀態(tài)預警算法及程序 121 
10.5.2 基于傾角監(jiān)測數(shù)據(jù)的輸電塔危險狀態(tài)預警算法及程序 123 
10.5.3 基于風速監(jiān)測數(shù)據(jù)的輸電塔危險狀態(tài)預警算法及程序 124
第11章輸電塔全場應力在線監(jiān)測系統(tǒng)應用 126 
11.1 主要功能展示 126 
11.1.1 工程管理 126 
11.1.2 數(shù)據(jù)管理 127 
11.2 “山竹”臺風登陸時的風速監(jiān)測數(shù)據(jù)分析 128 
11.2.1 “山竹”臺風情況簡介 128 
11.2.2 深圳核惠線N12、N26塔位的實測風速 129 
11.3 “山竹”臺風登陸時的應變監(jiān)測數(shù)據(jù)分析 129 
11.4 “山竹”臺風登陸時應變實測值和計算值的對比 132開
第12章核惠線全線抗臺風性能評估 134 
12.1 核惠線基本情況簡介 134 
12.1.1 工程現(xiàn)狀 134 
12.1.2 氣象條件 134 
12.2 考慮核惠線沿線微地形的影響 135 
12.3 核惠線各類標構塔型建模展示 137 
12.4 抗風評估基本參數(shù)設定 139 
12.5 全線逐塔評估程序的運行過程 140
參考文獻 148