摘要：以一段位于温州山地的输电线路为背景建立了塔线体系有限元模型,并根据当地高程数据构建了周边山地模型的结构化网格,使用计算流体力学方法研究了当地的风场特征,将风场结果耦合到塔线体系模型上进行了风致响应有限元分析。研究结果表明:在复杂地形影响下,当地风速剖面表现出不同于相关规范中的指数分布特征;塔体两侧导线档距差和所受风荷载差别会直接影响塔体所受顺线向荷载,实际设计中应该减少高风速区域的线路档距和控制输电塔两侧档距差;根据规范参数简化考虑周边复杂地形会影响塔底剪力和塔体顺线向荷载等计算结果,其瞬态分析会高估塔体风振响应,因而工程分析中应重视周边地形的影响。

摘要：以温州某输电线路为研究对象,根据实际参数分别建立了输电塔与塔线耦合体系有限元模型,研究了不同风向作用下结构风致响应特征,对比分析了塔线耦合作用和塔体两侧档距对各风向作用下输电塔风致响应的影响。结果表明:风向影响塔体各主材轴力响应,其中顺风向最下游主材有着最大的轴力,应在设计时重点考虑;塔线耦合作用直接影响了塔体响应的最不利风向,且大档距使得最不利风向更加接近横线向;脉动风对塔体响应的动力放大效应在不同风向条件下有显著区别,而塔线耦合作用加大了风向对风振放大效应的影响;导线抑制了塔体响应的动力响应,并且导线档距越大,脉动风对响应的动力放大效应越弱。

摘要：目的:散热是影响直埋电缆安全经济运行的难题,而理清影响直埋电缆温度场分布的主要因素是解决该问题的重要前提。方法:采用有限元法,建立直埋电缆稳态温度场的传热模型,并通过正交设计方法,探讨了土壤导热系数、土壤温度、环境温度和电缆间距等因素的影响。结果:以400 kV的XLPE高压电缆为例,确定了不同因素对电缆温度场分布的影响,结果发现:土壤导热系数对直埋电缆温度场的影响最为显著,其次是环境温度和电缆间距,而土壤温度的影响最小。结论:在直埋电缆敷设工程中,有必要建立填埋土壤的热物性数据库,以高导热系数的回填材料为配合体,提高其散热能力,从而保障电缆安全经济运行。

摘要：输电塔是输电线路中重要的承重设施,其结构安全性直接关系到国家电网和输电线路的正常运行。目前针对输电塔风致响应主要通过现场实测、风洞试验和数值模拟等方法进行研究。随着计算机技术和数值方法的发展,对输电塔风致响应特征进行数值模拟分析开始被广泛应用并取得了大量研究成果。相关的数值模拟研究先通过建立对应的风荷载模型和结构模型,然后以有限元方法分析结构动力响应特征和研究对应的风振控制方法,因此从风荷载模型、结构模型、动力响应特征和风振控制研究等方面总结输电塔风致响应数值模拟研究进展。近地面风场的平均风和脉动风模型是构建结构风荷载的基础。针对平均风主要采用指数型和对数型风速剖面模型,而脉动风则主要根据相关的脉动风谱进行模拟。在不同极端气象条件下,风场表现出不同于良态风的风场特征,对应的平均风和脉动风模型需要进一步根据实际情况研究。构建输电塔风荷载还需要结合相关的结构参数,其中塔体结构整体挡风效应以及塔体构件之间的遮挡效应可通过流场模拟进行分析研究。对输电塔塔体结构建立有限元模型时,通常可将之视为刚架结构和桁梁混合结构,而利用桁架结构进行模拟的误差较大。输电塔所承受的荷载除了风荷载等外部环境荷载外,还应考虑输电线对塔体结构作用带来的影响,因此需建立塔线耦合体系对实际输电线路中塔体结构特征进行模拟。在构建塔线体系有限元模型过程中,可结合悬链线理论和导线水平张力对导线进行建模和找形。基于风荷载模型和结构模型可进行塔体风致响应分析,结构动力特征会对风致响应产生重要的影响,其中导线对塔体的作用使得整体体系的结构动力特征更加复杂。对于不同来流风向条件下输电塔的风荷载,我国相关规范有对应的计算系数和分配系数,而在塔线耦合体系中,风向对塔体结构风致响应的影响更显著。根据是否需要外界能量输入,结构风振控制分为主动控制、被动控制和混合控制。迄今为止,被动控制特别是调谐质量阻尼器仍然是对输电塔风振控制的主要方法,其中阻尼器的自振频率应与塔体自振频率保持一致,风振控制效果才能达到最佳,但是塔线耦合作用使得风振控制的优化更为复杂。此外,还对未来可能的研究方向进行了展望,进一步研究特殊天气风场特征、开发更可靠的有限元建模方法、深入研究塔体扭转向及沿线向响应特征、优化TMD设计参数和布置方案等都应是未来重要的研究方向。