【摘 要】
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作为电力能源的运输载体,输电线路是保障社会经济高质量发展的重要基础设施之一,直接关系到社会生产和人民生活中的用电需求。我国高烈度地震区分布范围十分广泛,震区内输电线路极易发生损坏甚至倒塌事故,严重影响供电系统的安全稳定性,造成巨大的社会经济损失。大量震害表明,地震是多维的,且地震动输入方向难以预测。目前研究通常将地震动简化为沿输电塔-线体系主轴方向输入,鲜少考虑地震动不同输入方向对输电塔-线体系振
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作为电力能源的运输载体,输电线路是保障社会经济高质量发展的重要基础设施之一,直接关系到社会生产和人民生活中的用电需求。我国高烈度地震区分布范围十分广泛,震区内输电线路极易发生损坏甚至倒塌事故,严重影响供电系统的安全稳定性,造成巨大的社会经济损失。大量震害表明,地震是多维的,且地震动输入方向难以预测。目前研究通常将地震动简化为沿输电塔-线体系主轴方向输入,鲜少考虑地震动不同输入方向对输电塔-线体系振动响应的影响,对输电塔-线体系的抗震能力评估不全面。本文基于多振动台试验和非线性动力数值方法,开展了多维地震动不同输入方向下输电塔-线体系响应与倒塌研究,主要完成的工作如下:（1）基于相似理论设计并制作了输电塔-线体系缩尺试验模型,开展了多维地震动不同输入方向下输电塔-线体系多振动台试验研究,明确了输电塔动力响应随输入方向的变化规律,通过对比多维地震动最不利输入方向与主轴方向的地震响应,表明了沿结构主轴方向输入会高估输电塔-线体系抗震能力,揭示了抗震设计中考虑多维地震动最不利输入方向的必要性。（2）基于ABAQUS有限元软件建立了输电塔-线体系有限元模型,运用增量动力分析方法,选取节间位移角和塔顶位移相结合的判别指标,模拟分析了地震动不同输入方向下输电塔-线体系的连续性倒塌过程,明确了输电塔-线体系的临界倒塌PGA和倒塌最不利输入方向,为多振动台倒塌试验研究奠定了基础。（3）开展了多维地震动最不利输入方向下输电塔-线体系倒塌破坏振动台试验,研究了关键杆件受力特点和输电塔失效模式,揭示了输电塔-线体系倒塌破坏机理,明确了主材屈曲是输电塔倒塌破坏的主要原因;基于数值模拟,研究了地震动最不利输入方向下输电塔-线体系的杆件损伤累积与分布规律,为输电塔-线体系潜在失效杆件的识别与加固提供参考。
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