输电塔线耦联体系风洞试验及数值模拟研究.pdf

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1、第37卷第5期电网技术V_01．37NO．52013年5月PowerSystemTechnologyMay2013文章编号：1000．3673(2013)05．1237．07中图分类号：TM721文献标志码：A学科代码：470·4051输电塔线耦联体系风洞试验及数值模拟研究谢强，杨洁(同济大学建筑工程系，上海市杨浦区200092)WindTunnelTestandNumericalSimulationonTransmissionTower-LineCouplingSystemXIEQiang，YANGJie(DepartmentofBuildingEngineering，TongjiUniv

2、ersity,YangpuDistrict，Shanghai200092，China)ABSTRACT：Basedontheengineeringbackgroundofa影响。高风速下输电塔响应和输电线响应的功率谱密度会出certain500kVpowertransmissionline．afullaero—elastic现能量交叉，塔线之间的耦合作用大大加强，这极有可能导modelofatwo—spantower-linesystemisdesignedaridwind致塔线的耦联共振作用。因而进行输电杆塔设计时，需考虑tunneltestisperformedtoresearchwin

3、d—inducedresponseof塔线之间的耦联振动对输电塔响应所带来的不利影响。thetransmissionline．Utilizingfiniteelementanalysissoftware关键词：输电塔线体系；风洞试验；能量传递；数值模拟；ABAQUSaspatialfiniteelementmodelofthetwo-spantower-linesystemisbuiltanddynamicresponseofthe风振响应；耦联振动tower-linesysteminstochasticwindfieldiscalculated，andthe0引言coupledvibrat

4、ioncharacteristicsofthetransmissiontower-linesystemisdiscussed．Researchresultsshowthattheexistenceof随着输电线路电压等级的不断提高和输送距transmissionlinemakesthebackgroundresponseofthe离的不断增大，电力系统在强风等自然条件下的灾tower-linesystemintensifiedandthedampingoftower-line害问题日益突出⋯。鉴于塔、线之间相互作用的复systemincreased，SOtheresonantresponse

5、isweakened；the杂性，关于塔线体系的荷载传递规律和风致破坏机couplingefectoftower-linesystemcausesdiferentimpacts理的理论研究尚处于开创性阶段，仍有很多亟待解onhccelerationanddisplacementoftower．111eenergycrossbetweenthepowerspectraldensityoftowerresponseandthat决的问题。因此，借助于风洞试验和数值模拟来研oftransmissionlinemayappearathighwindspeed，andit究塔线体系的风致响应成为研究人

6、员普遍采用的makesthecouplingbetweentowerandlinegreatlyintensified，手段。anditishighlypossibletoleadtocoupledresonanceof印度金奈工程研究中心输电塔观测研究站进tower-linesystem，thereforedunngthedesignoftransmission行了大量输电塔全尺寸试验，观测到了输电塔不同toweritisnecessarytotaketheadverseafectontheresponseoftowerduetocoupledvibrationofthetower-lin

7、esysteminto的破坏模式，为深入研究输电塔的破坏原因提供了account．宝贵的实测资料[2]。邓洪洲等人【3】以500kV江阴大跨越塔为工程背景，通过气弹模型风洞试验发现，KEYWORDS：transmissiontower-linesystem；windtunneltest；energytrans~rmechanism；numericalsimulation；与单塔相比，塔线体系的自振频率降低，阻