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随着社会的发展以及国家综合实力的提升,电力在国家基础设施中起的作用尤为重要。对某变电站建(构)筑物调研发现,由于常年的使用,一部分变电构架出现了碳化、锈蚀、钢材弯曲和凹陷的现象,以上这些现象可以看做变电构架发生了损伤,这些损伤使变电构架的动力特性出现变化,同时由于某些损伤发生的不太明显,对这些损伤进行诊断也显得尤为重要。由于钢结构变电构架应用的越来越多,本文以钢结构变电构架为例,对变电构架受损前后的动力特性进行研究以及对变电构架进行损伤诊断,本文完成的主要工作如下:(1)本文以某500kV的钢结构变电构架为例,建立受损前后的单侧支撑变电构架和双侧支撑变电构架模型。(2)本文的钢结构变电构架柱截面参数为420×6mm,采用有限元软件对无损单侧支撑变电构架和无损双侧支撑变电构架进行计算,结果表明两种模型均符合设计要求,同时表明变电构架柱受弯矩和轴力的影响较大。两种模型下的动力特性分析显示结构的第一阶振型主要是沿变电构架横梁长度方向的平动,双侧支撑变电构架的第一阶频率比单侧支撑变电构架的频率大。(3)建立受损后的变电构架模型,当采用等效刚度法模拟损伤时,双侧支撑变电构架的最大损伤系数比单侧支撑变电构架大;当采用区段损伤法模拟时,两者的最大损伤系数是一样的。(4)以无损单侧支撑变电构架和受损单侧支撑变电构架为例,在地震作用下采用动力时程法对变电构架进行分析,用图表的形式将变电构架关键部位的位移时程曲线和应力时程曲线表示出来。研究表明两种模型在加速度峰值为140cm/s2地震波作用下结构处于弹性状态,在加速度峰值为615cm/s2地震波下均出现塑性变形,其局部最大应力超过了235Mpa,变电构架有可能发生破坏,而且随着损伤程度的增大,其局部最大应力也逐渐增加。(5)采用单元模态应变能变化率法对受损变电构架柱进行损伤诊断,研究表明,该方法能够很好地对变电构架柱单位置损伤和多位置损伤进行损伤识别。从理论上和例子上验证了多位置损伤下的模态应变能变化率是由单位置损伤下的模态应变能变化率组合优化得到的。同时以某一多位置损伤工况为例详细说明了损伤识别的全过程。