输电网络对于我国经济发展和人民生活有着重要的影响,统计数据表明,大部分输电塔结构的风致破坏是由下击暴流引起。下击暴流是起源于雷暴云的下冲气流冲击地面引起的短时强风,其风场特性与常见的良态风近地风场不同。国内输电塔结构设计规范并未对下击暴流风荷载进行规定,为提高输电塔结构安全性能,有必要探究下击暴流的独特风场特性,模拟输电塔结构在风场中的失效状态,为工程设计提供参考。本文基于数值模拟对下击暴流风场中的输电塔线结构响应和风灾易损性进行了研究,主要内容包括:模拟了合理的三维下击暴流风场,探究了风场中水平风速的分布规律;建立了准确的220 kV实际输电塔模型,研究了输电塔线结构在下击暴流和良态风风场中的失效模式;考虑结构随机性的影响,获得了不同工况下输电塔线结构的易损性曲线。基于Fluent模拟了三维下击暴流风场模型,对比了RSM湍流模型和SST k-ω湍流模型,利用文献中的经验模型和实测数据验证了基于RSM湍流模型进行模拟的合理性,得到了风场中的水平风速分布规律。基于ANSYS建立了输电塔线耦合模型和等效塔线模型,利用谐波合成法合成了脉动风速谱,对0°和90°风向角作用下的等效塔线模型和三塔四线模型进行了静力分析和动力时程分析,得到了90°风向角作用下改进后的输电塔、输电线和绝缘子串风振系数值。以构件初次失效和结构整体失效定义为结构的轻微破坏和完全破坏,基于材料非线性理论用pushover方法研究了等效塔线模型在下击暴流风场和良态风风场中不同风向角下的失效状态。基于Monte Carlo模拟得到了下击暴流风荷载作用下输电塔结构的易损性曲线。由于缺乏统计数据,本文未考虑荷载的不确定性,只考虑了结构抗力的不确定性。利用灵敏度分析确定了对结构承载力影响较大的结构参数,讨论了下击暴流风荷载和良态风风荷载作用效应的区别以及风场中不同位置处输电塔的响应的异同。