【摘 要】
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本文从输电塔-线体系动力特性和输电塔振动抑制两方面开展研究工作。首先以输电塔试验模型为依据,分别建立输电塔、输电线和输电塔-线体系(两塔三线)有限元模型,并对其进行模
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本文从输电塔-线体系动力特性和输电塔振动抑制两方面开展研究工作。首先以输电塔试验模型为依据,分别建立输电塔、输电线和输电塔-线体系(两塔三线)有限元模型,并对其进行模态分析。基于谐波合成法(WAWS)模拟脉动风荷载,并分别对输电塔有限元模型和输电塔-线体系有限元模型进行风振响应时程分析。结果表明:输电单塔和塔线体系中输电塔的风振响应均呈现出塔底小,塔顶大的特点,输电塔振动抑制应从塔顶着手。采用锤击法对输电塔模型开展模态试验,并与理论计算结果相比较,结果表明梁-杆混合模型能较好地反应输电塔的动力特性。用同样的方法分别研究悬挂输电线、绝缘子的松紧程度以及输电线的垂度对输电塔前3阶模态的影响,研究发现:绝缘子处于拉紧状态下,悬挂输电线会降低输电塔前2阶模态频率,且输电线垂度越大,对前2阶频率影响越大;输电线对第3阶模态频率没有影响;输电线会增加输电塔前3阶模态阻尼,输电线垂度越大,对阻尼影响越大。绝缘子处于松弛状态下,悬挂输电线、输电线的垂度对输电塔的前3阶频率均没有影响,仅增大其模态阻尼,输电线的垂度越大,对阻尼影响越大;绝缘子的状态会影响输电塔的模态阻尼,绝缘子越紧,输电塔模态阻尼越大。根据输电塔试验模型的风振响应特性及其空间结构特点,设计一种悬吊式TMD装置用于抑制输电塔的第一阶振型。通过TMD参数优化分析,得到在固定质量比(μ=0.03)和恒定风载荷的前提下,最优频率比和最优阻尼比分别为λ_d=0.96、ζ_d=0.10。试验表明:设计的TMD减振装置能较好地抑制输电塔的第一阶振动,减振率达50.8%。
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