覆冰载荷作用下杆塔损伤分析

• 作 者: 窦艺成
• 机 构: 三峡大学
• 出 处: 三峡大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 输电铁塔结构 覆冰荷载 铁塔损伤 强度 有限元

　　近年来，我国频繁遭受严寒和冰雪天气的袭击，每年冬季，输电铁塔和导线覆冰现象严重，极大地增加了铁塔的额外载荷，其最具破坏力的影响主要表现在：一方面使铁塔所受的不平衡力显著增大，另一方面，在覆冰导线舞动时对铁塔施加了很大的循环冲击载荷，在不平衡力和冲击力的长期作用下，铁塔易产生疲劳损害，形成裂纹扩展直至倒塌，造成严重的安全隐患和巨大的经济损失。
　　本文的主要研究工作如下：
　　1)针对杆塔的结构和设计理论进行深入的分析研究，对极限状态的相关理论作了比较系统的分析，分析了杆塔荷载的分类组合的理论基础，并系统的研究不同工况下各种受力计算的理论依据和计算方法。
　　2)对重庆万州地区当前运行的白城220kV送电线路重冰区内的5基铁塔进行理论计算和受力分析。在整理相关基本参数资料的基础上，根据相关理论对导地线、金具以及杆塔等在各种不同条件下的受力情况进行了计算。
　　3)介绍了当前主要的数值模拟的理论和研究现状，简要介绍了有限元分析方法和ANSYS有限元软件的操作和数学模型的处理方法，并对所研究的对象进行ANSYS有限元建模分析，针对不同杆件分析其受力情况。
　　4)针对万州地区当前运行的白城220kV送电线路重冰区内的不同杆塔的型号，不同杆塔的结构特点，杆塔的不同位置，分别利用大型有限元分析软件ANSYS进行动力分析，分析其是否满足刚度要求，是否满足强度要求，并计算某特定杆件的许用应力，监测较大应力杆件运行情况，运行分析出该结构的应力云图和变形云图。