摘要：基于计算流体动力学(CFD)方法,得到了山脉迎风面输电线路横向和竖向平均风速,研究了线路架设位置、杆塔呼称高、山脉坡度三种因素对输电线路风速的影响。建立了跨越山脉的四档输电线路有限元模型,分别利用山地风速和平地风速计算线路风偏响应,得到风偏角增大百分比。同时利用响应面方法建立了三种因素和风偏角增大百分比的二次回归方程。研究表明:当线路越靠近山脊,杆塔呼称高越高,线路风偏越严重。对于架设在山脉总高度3/4以下的线路,设计时可以适当减小设计风速,既保证线路风偏安全性又可提高经济性;架设在山脉总高度3/4以上的线路,应适当增大设计风速,以提高输电线路风偏安全性。

摘要：为解决传统的导线舞动监测方法安装复杂、施工难度高、监测受限、数据精度往往过低等问题,提出了基于九轴惯性组合传感监测技术,建立了输电线路舞动力学模型,对舞动线路进行受力分析。通过对导线舞动监测系统进行设计,建立了一套完整的导线舞动监测装置。现场应用和数据结果验证了该系统的可行性,与传统系统相比,九轴惯性组合传感监测系统能有效提高数据精度,提高可靠度,减小施工难度,可监测多种数据,该系统具有很好的推广前景,对提高输电线路舞动监测的实时性具有重要意义。

摘要：次档距振荡是风的尾流效应引起多分裂导线在次档距范围内振动现象,成为危害输电线路安全稳定运行的一种主要灾害。为了减轻输电线路次档距振荡,提出并设计一种新型阻尼间隔棒。首先通过建立振动平衡方程分析新型阻尼间隔棒的吸振和减振机理,详细探究阻尼比、固有频率比和质量比的变化对其减振性能的影响规律,同时利用数值方法建立新型阻尼间隔棒–分裂导线体系的有限元模型,研究新型阻尼间隔棒对次档距振荡的减振效果,通过与普通间隔棒的减振效果对比发现,安装新型阻尼间隔棒的中间档距导线中点水平和竖向位移大幅减小,新型阻尼间隔棒对输电线路次档距振荡具有明显的减振作用。最后对新型阻尼间隔棒的结构参数和安装位置进行优化和设计,给出新型阻尼间隔棒的重球质量、弹簧刚度和阻尼系数的取值以及阻尼间隔棒的不等间距安装布置方案。

摘要：作为可再生能源重要组成部分,陆上风电已成为全球主要的电力来源之一。随着风电行业的快速发展,陆上风电的高效、低成本开发面临着新挑战。以新型预制装配式梁板基础为研究对象,通过理论计算及有限元分析,明晰了基础台柱剪力键部分的受力特性。通过美国AASHTO规范、Rombach论文中的建议公式以及修正后AASHTO规范建议公式3种方法的理论计算可知,台柱剪力键受力满足要求,结构设计合理;通过ABAQUS数值模拟可知,基础及台柱剪力键受力均满足强度要求;单块预制基础及单个剪力键的剪力有限元结果均小于理论计算结果,单块预制基础的剪力结果误差为9.51%;基于3种理论计算方法的单个剪力键的剪力值相较于有限元结果分别具有1.47倍、1.07倍、1.44倍的安全储备,平均具有1.32倍的安全储备。

摘要：为研究不等跨布置下RC空间梁-板结构抗连续倒塌能力,利用有限元软件ABAQUS建立在关键柱失效下空间框架结构精细化模型,通过Pushdown分析方法对试验子结构进行数值模拟。分析关键柱失效位置、梁板参数、楼板的损伤性能以及梁端截面内力对倒塌能力的影响。分析结果显示:内柱失效工况下楼板能提供承载力的40%~50%,边柱失效工况下楼板能提供20%~30%的承载力,角柱失效工况下楼板能提供15%~25%的承载力;梁跨度越大,柱失效后结构承载力越低,等跨设计的结构较不等跨设计受力存在“滞后性”,且横向约束对无板结构承载力基本上没有影响;梁板参数对提高结构承载力以及延性有重要影响;小变形下楼板损伤性能可以反映楼板的屈服模式,从而可推测楼板裂缝分布;最后提出了不等跨布置下考虑楼板影响的承载力计算公式。

摘要：为揭示输电线路覆冰舞动机理,开展了覆冰导线舞动风洞试验,通过变化风速、风向、弧垂等参数研究了柔性覆冰导线舞动特性。研究表明:覆冰导线在风荷载作用下变形到平衡位置,并围绕平衡位置以多阶模态进行振动。覆冰导线顺风向平均变形和振幅最大,并随着风速的增大而增大。采用数值模拟方法建立了三塔四线耦合体系模型,给出了塔线体系舞动响应。计算结果显示:覆冰导线距离初始位置2 m处的平衡位置开始舞动,导线振幅不断增大,舞动轨迹呈椭圆形,导线竖直向振幅明显大于横向振幅。同时基于疲劳累积损伤准则进一步评估了输电杆塔关键节点的舞动疲劳损伤和疲劳寿命。研究发现酒杯塔线体系在舞动过程中上下曲臂交点位置是最易发生疲劳破坏的关键节点,在输电塔的设计过程中应充分考虑上下曲臂交点处的构件疲劳损伤,最后给出了输电塔主要关键节点的舞动疲劳使用寿命。

摘要：研究了典型孤立山脉地形因素(山脉长度、山脉坡度)对输电线路风速及风偏响应特性的影响.采用CFD数值模拟得到山脉中输电线路沿线各点横向和竖向平均风速,分析了山脉长度、山脉坡度对输电线路各点平均风速的影响.再根据风向的不同建立了两跨和三跨输电线路有限元模型,分别利用数值模拟风速和规范设计风速计算了线路各点位移,得到风偏角增大百分比.研究结果表明:数值模拟结果普遍大于规范设计值.当风向为顺山脉时,山脉入口处线路风速最大,竖向风速可以忽略不计.山脉越长风偏角增大百分比越小,且随着坡度的减小先增大后减小.当风向为垂直山脉时,竖向风速不宜忽略,山脉越长,山体底部直径越大风偏角增大百分比越大.竖向风速在底部直径大于600m时可以忽略.因此当山脉长度和坡度在某一范围内,按规范来进行输电线路的风偏设计是偏于不安全的.本文的研究结果可为实际山脉地形条件下的输电线路风偏设计提供有价值的参考.

摘要：针对圆形锚板及螺旋锚基础承载力问题,基于欧拉–拉格朗日单元耦合分析方法,采用可考虑应变软化的改进Mohr–Coulomb弹塑性本构模型,对砂土中圆锚拉拔过程进行数值模拟。在与单盘螺旋锚离心机试验结果对比验证数值模型有效性的基础上,探讨不同密实度砂土中锚板的拉拔破坏机理,并分析浅埋圆锚的破坏滑裂面形式,以及滑裂面上土体强度参数及侧压力分布规律等。数值结果表明,滑裂面上土压力系数及内摩擦角非常值,土压力系数从锚盘边缘开始直线上升,至0.2D(盘径)高度时达到峰值,而后呈指数衰减至某一稳定值;对于松及中密砂土,滑裂面上等效内摩擦角可采用Davis折减公式确定,对于密砂,Davis折减公式会高估等效内摩擦角(约3°)。基于分析结果,提出了浅埋圆形及螺旋形锚板的上拔承载力理论计算方法,并建议现有理论计算公式的适用条件,相关成果为工程应用提供一定参考。

摘要：研究了三种地形因素(山脉长度、山脉坡度、山脉间距)对峡谷和垭口中输电线路风速及风偏响应特性的影响。采用CFD数值模拟得到峡谷和垭口中输电线路沿线各点横向和竖向平均风速,分析了山脉长度、山脉坡度、山脉间距对输电线路各点平均风速的影响。建立了跨越峡谷和垭口的三跨输电线路有限元模型,分别利用数值模拟风速和平地风速计算了线路各点位移,得到风偏角增大百分比。利用响应面方法建立了三种地形因素和风偏角增大百分比的二次回归方程,分析了地形因素对风偏角的影响规律。研究表明:峡谷和垭口对横向风的加速效果明显,山脉入口处风速最大,对竖向风速加速效应不显著。山脉越长且山脉间距越大,风偏角增大百分比越小,随着山脉坡度的减小呈先增大后减小趋势。三种地形因素对风偏角增大百分比影响的灵敏度从大到小依次为山脉长度、间距和坡度。该研究结果可为峡谷和垭口地形条件下的输电线路抗风偏设计提供有价值的参考。

摘要：为了提高服役期输电塔抵御极端气象灾害的能力,保证输电线路的安全稳定运行,以220 kV典型输电塔为例,利用有限元方法对其进行了抗风极限承载力研究,分析强风作用下输电塔的倒塌机理和破坏模式。针对输电塔的失效模式,提出了一种输电塔无损加固方案,通过建立不同长细比主材角钢构件的有限元模型,对加固前后主材的轴压承载力进行了数值模拟,并对输电塔整塔薄弱部位主材进行了加固设计,研究了加固后输电塔的极限抗风承载力。研究表明,加固后的主材角钢承载力大幅提升,最高可达37.2%。输电塔的薄弱部位主材加固后的局部刚度提升较大,输电塔的塔顶位移和最大应力与未加固前相比均显著降低,铁塔极限承载力大幅提升,输电塔的设计重要性系数由1.15提升至1.35,提出的加固方法可为同类型输电塔的抗风加固设计提供重要参考。