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近几十年,随着我国电力工业的飞速发展,尤其是超高压线路的广泛兴建,电压越来越高,输电塔的高度和档距也随之增加。作为大型复杂生命线系统的电力设施,输电线路的破坏将导致供电系统的瘫痪,这不仅严重的影响人们的生产建设、生活秩序和抗震救灾工作,而且可能会引发火灾等次生灾害,给社会经济和人民的生命财产安全造成巨大的损失。因此,为研究输电塔线耦合体系的动力特性,对塔线耦合体系进行有限元分析就显得尤为重要。 本文阐述了输电线路的发展现状、线路的组成及输电线路的有关灾害,介绍了ANSYS有限元软件、有限元基本理论及输电塔线体系计算理论研究。以新密市煤炭局的某一典型输电线路为研究目标,运用有限元分析方法、动力学理论、有限元软件ANSYS对“两塔三跨”线路的塔线耦合体系进行研究,将对塔线体系影响最大的风荷载按照平均风荷载进行输电塔的静力计算,同时在单塔和塔线体系的模态分析基础上进行典型地震波的动力时程分析,以此来研究输电塔线体系的动力特性。 本论文的主要研究内容如下: 1)以新密市煤炭局的某一线路为研究对象,利用ANSYS有限元建立鼓型输电塔和输电塔线耦合体系的三维实体模型,对结构进行了模态分析,确定了结构的动力特性。 2)依据输电线路灾害的主要影响因素,考虑了0度、45度和90度不同风载工况下输电塔的静力计算,对输电塔进行结构分析。 3)采用三种典型的地震波分别对输电塔和塔线耦合体系进行动力时程分析,分析对比了三种地震波对结构造成的影响,研究了结构的动力特性,为输电线路的设计和加固提供依据。 4)总结了输电线路的两种主要灾害,风荷载和地震,对输电线路的影响。