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输电塔线体系具有质轻、高柔、大跨和小阻尼特点,对于风荷载的激励比较敏感,输电线路因风致倒塔破坏现象时有发生。现有的输电线路设计规范将塔与线分开进行设计,只是将输电线所受的风荷载等效为集中荷载施加到输电塔上进行计算设计,未考虑塔线耦合振动引起的输电线动张力对输电塔结构的不利影响。因此,对输电塔-线体系的动力特性、风振响应以及动力稳定性进行研究具有重要的理论意义,可为输电线路设计提供参考。本文主要工作分为以下几部分:(1)输电杆塔采用了模拟精度较高的梁桁混合模型来进行有限元建模;输电线采用了重力自平衡找形法进行找形,并将找形后部分节点的弧垂值和应力值与理论值进行对比,验证了输电线找形的有效性和准确性;采用了更加符合实际工程的三塔两线有限元模型对塔线体系进行建模,并利用ANSYS中的分块兰索斯法对输电线路进行了动力特性分析。(2)基于谐波叠加法,运用MATLAB软件模拟了输电线路各荷载施加点的脉动风速时程样本,并利用快速傅立叶变换(FFT)技术改进算法的计算效率。将模拟的风速功率谱与目标谱进行比较,发现两者的吻合度较高且趋势一致,表明所模拟的风速时程结果是准确可靠的。(3)利用ANSYS有限元分析软件中的Newmark-β法对输电塔-线体系进行风振响应时程计算,分析了不同风向角工况对塔线风振响应的影响,并与规范计算的单塔静力分析结果进行对比。对比分析表明:在设计风速作用下,0度风向角工况下的规范算法偏于保守,45、60以及90度风向角工况下的设计中应适当考虑塔线耦联效应对输电塔所产生的动力放大作用的影响。同时将90度风向角工况下塔线体系的风振响应分析结果与单塔的进行对比,验证了塔线耦联效应对输电塔所产生的动力放大作用不可忽略。还对90度工况下不同风速对塔线体系风振响应影响进行了研究。研究表明,输电线路各部分的响应随着风速的增大而增大,塔线体系的耦联效应愈加明显。强风作用下需考虑塔线体系耦联效应的影响。(4)本文基于ANSYS有限元分析软件采用动态增量法(IDA)和B-R准则结合位移相等准则对90度风向角下塔线体系的动力稳定性进行分析,并将动力稳定性分析结果和单塔动力稳定性分析以及非线性屈曲分析结果进行对比。结果表明,塔线体系在37m/s的风速下发生了动力失稳,这一结果比输电单塔动力稳定性分析中的失稳风速43m/s和非线性屈曲分析中的失稳风速46.332m/s都要小。因此输电线对输电杆塔的动力稳定性的影响不可忽视,在输电杆塔设计中应考虑输电线的影响。