检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2016年第11期33卷 84-94页

作者：金树任宗栋李宏男张卓群山东电力工程咨询院有限公司大连理工大学建设工程学部国核电力规划设计研究院

鉴于格构式输电塔结构具有杆件众多、型式复杂等显著特点,所以建设和发展既安全可靠,又经济合理的此类结构一直是工程界的研究热点和难点。因此,该文提出了一套完整的基于蚁群优化算法的输电塔结构离散变量优化设计方法。该方法是在结... 详细信息

鉴于格构式输电塔结构具有杆件众多、型式复杂等显著特点,所以建设和发展既安全可靠,又经济合理的此类结构一直是工程界的研究热点和难点。因此,该文提出了一套完整的基于蚁群优化算法的输电塔结构离散变量优化设计方法。该方法是在结构的截面、拓扑和形状变量统一转化为离散变量的基础上,将4类不同层次的优化问题统一为不同规模的标准化旅行商问题,并最终采用蚁群算法实现输电塔结构的优化设计。通过对某一实际输电塔结构的优化设计表明:该文方法不仅可以简单高效的求解输电塔结构的截面、拓扑、形状和布局优化问题,而且清晰明确的阐述了不同优化内容的物理意义和优化准则,实现了优化方法和思路的统一。此外,基于蚁群算法的输电塔结构离散变量优化方法通用性强、易于程序化,而且具有非常好的工程应用前景。

关键词：输电塔结构优化设计蚁群算法离散变量旅行商问题

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基于有限元分析高压输电塔结构的地震反应

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地震工程与工程振动 2006年第5期26卷 161-166页

作者：朱碧蕾胡文悌李春祥上海大学土木工程系上海200072 河南新乡天丰钢板开发有限公司河南新乡453002

输电塔结构是重要的生命线工程,对风和地震等环境荷载十分敏感。近几年,世界各地发生过多起输电塔破坏事件,给人们的生命财产和社会经济带来了巨大的损失。因此,对输电塔在风荷载和地震作用下进行更精确的分析就显得十分重要。本文采用S... 详细信息

输电塔结构是重要的生命线工程,对风和地震等环境荷载十分敏感。近几年,世界各地发生过多起输电塔破坏事件,给人们的生命财产和社会经济带来了巨大的损失。因此,对输电塔在风荷载和地震作用下进行更精确的分析就显得十分重要。本文采用SAP2000有限元分析软件,使用三维模型对高压输电塔结构进行多个地震动作用下的模拟计算分析。通过对同一输电塔结构输入多种不同的地震动,研究了地震的随机性对输电塔结构地震反应的影响。经对输电塔在不同地震动作用下地震结构反应的数据处理,比较其最大应力、最小应力和变形值,获得结构的地震反应特征。进一步将数据进行拟合得数值模拟计算的离散情况,从而给出不同地震动下输电塔结构地震反应的更一般情况。

关键词：输电塔结构有限元分析技术 SAP2000通用软件数值模拟计算地震生命线工程

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输电塔结构风振控制研究及优化分析

输电塔结构风振控制研究及优化分析

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作者：姜雨东南大学

学位级别：硕士

本文以上任线某特高压输电塔结构为研究背景，对特高压输电塔结构的风荷载模拟、风致振动特征、风振控制以及阻尼器的优化布置等问题展开了研究，主要进行了以下工作:\n 1.根据风速谱矩阵模拟特高压输电塔结构的风荷载时程\n 首... 详细信息

本文以上任线某特高压输电塔结构为研究背景，对特高压输电塔结构的风荷载模拟、风致振动特征、风振控制以及阻尼器的优化布置等问题展开了研究，主要进行了以下工作:\n 1.根据风速谱矩阵模拟特高压输电塔结构的风荷载时程\n 首先探讨了不同模拟风速时程的数值计算方法，选取了谐波合成方法作为该输电塔结构风速时程的模拟方法。同时由于输电塔结构在高度方向尺度远大于其在其他方向的尺度，根据输电塔结构的特点，在模拟风速时采用了Kaimal风速谱来描述输电塔结构的风场;然后提出结合荷载规范计算风荷载的方法，在模拟输电塔结构风荷载时，考虑了风载体型系数等因素的影响。同时为了考察输电塔结构在不同风向作用下的风荷载的变化，分别模拟了正风向和侧风向的风荷载。\n 2.采用有限元软件分析输电塔结构的风致振动响应\n 首先分析了该输电塔结构的振型，结果表明刚度较大，第一、二阶振型的周期均在1.6s左右，同时需要注意的是该输电塔结构局部振动比较明显，在第三振型就出现了比较明显的局部振动，分析表明需要采取相应的措施解决该问题。然后采用时程分析方法计算了该输电塔结构在风荷载作用下的结构响应，比较了在正风向和侧风向作用下结构的风振响应，结果表明，在两种风向的风荷载作用下结构的响应差别不大，仅在局部（横担位置）有明显的差别。\n 3.采用粘弹性阻尼器对该输电塔结构进行风振控制\n 分析了粘弹性阻尼器的特征和主要性能参数，结果表明粘弹性阻尼器是一种随温度和频率的变化敏感的材料，由于阻尼器构造简单、安装便于等优点使其在结构振动控制中应用较为广泛;将粘弹性阻尼器加入到输电塔结构中对其进行风振控制，并将分析结果与未设置粘弹性阻尼器的结构进行比较。分析结果表明，采用粘弹性阻尼器可以明显地降低结构的风致动力响应。\n 4.基于遗传算法的粘弹性阻尼器优化布置\n 将输电塔结构简化为层间剪切模型，并基于遗传算法建立了输电塔结构阻尼器布置的优化模型，计算阻尼器布置的最优解。结果表明，采用遗传算法对输电塔结构进行优化可以得到稳定的最优解。同时考虑布置阻尼器的控制指标和经济指标，将阻尼器布置数目和位移响应通过线性加权确定为目标函数，优化结果表明，可以通过粘弹性阻尼器的位置优化，在控制结构响应的同时降低阻尼器的数目。

关键词：输电塔结构风振控制有限元法粘弹性阻尼器遗传算法

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输电塔结构风致疲劳分析

输电塔结构风致疲劳分析

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作者：李素杰华中科技大学

学位级别：硕士

输电塔结构是一个国家生命线工程的重要组成部分，风荷载是其主要的设计荷载。近年来因风荷载造成的输电塔倒塌事故多次出现，不仅对人民的生产生活造成极大的影响，还可能导致其他比较严重的次生灾害。因此，对输电塔结构进行风振疲劳... 详细信息

输电塔结构是一个国家生命线工程的重要组成部分，风荷载是其主要的设计荷载。近年来因风荷载造成的输电塔倒塌事故多次出现，不仅对人民的生产生活造成极大的影响，还可能导致其他比较严重的次生灾害。因此，对输电塔结构进行风振疲劳分析有着重要的现实工程意义。本文以龙开口500kV送出输电工程中呼高为45m的酒杯型输电塔为研究背景，详细地介绍了基于累积损伤理论和概率断裂力学理论的结构风振疲劳分析。首先本文基于疲劳累计损伤理论，介绍了输电塔结构的风致疲劳时域分析方法，估算了结构的疲劳寿命。内容主要包括输电塔结构的有限元模型建立方法以及在随机风荷载作用下的了风振响应计算；并假定某风向上不同平均风速出现的概率服从Weibull分布，以考虑风向风速分布对结构疲劳累积损伤的影响。为减少计算机的计算量，本文运用材料力学知识提出了计算L型截面的应力分布的简化方法。然后采用基于断裂力学的疲劳裂纹扩展模型对结构进行疲劳分析，而应力强度因子是一个重要的基本概念，反映了裂纹尖端附近应力场强弱。本文第三章主要介绍了三维表面裂纹有限元模型的建立和裂纹尖端处应力强度因子的求解方法，并将计算结果和Newman&Raju经验公式进行了对比，以验证数值模拟的可行性和可靠性；并在此基础上提出了复合裂纹的应力强度因子的近似计算方法。最后本文在第四章采用概率断裂力学理论研究结构的疲劳问题并考虑了材料裂纹扩展速率的随机性分散性。基于疲劳裂纹扩展理论和Paris公式，本章推导了恒幅荷载作用下结构的疲劳寿命估算公式，并通过引入一个平稳的对数正态随机过程获得随机裂纹扩展模型。

关键词：输电塔结构风向风速分布概率疲劳累积损伤分析应力强度因子裂纹扩展分析

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输电塔结构风振响应分析

输电塔结构风振响应分析

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作者：司甜甜河北工程大学

学位级别：硕士

输电塔高度高、塔身镂空、外形细长,是一种比较特别的结构形式,在电力、广播电视、通讯等领域以及大跨度桥梁施工中应用广泛。随着时代的发展和施工要求的进步,使其结构朝着更高、更柔、更轻和低阻尼的方向发展,从而对作为其主要控制荷... 详细信息

输电塔高度高、塔身镂空、外形细长,是一种比较特别的结构形式,在电力、广播电视、通讯等领域以及大跨度桥梁施工中应用广泛。随着时代的发展和施工要求的进步,使其结构朝着更高、更柔、更轻和低阻尼的方向发展,从而对作为其主要控制荷载的风荷载的敏感性提出了更进一步的要求。若输电塔出现风致破坏情况,则会引起供电系统瘫痪,甚至火灾等次生灾害,这些问题将严重影响人们的生产建设和生活秩序。因此,对输电塔进行风振响应分析显得尤为重要。本文以一座高为41.7m的猫头型输电塔作为研究对象,建立该塔的有限元模型,对其进行风荷载模拟,然后进行动力特性及其风振响应分析。主要内容包括:(1)研究了风速的基本特性以及脉动风荷载的模拟方法,着重对自回归线性滤波器AR法的实现过程进行了介绍。并基于AR法,运用MATLAB软件对输电塔结构的脉动风速时程进行了模拟,然后将模拟结果与目标风速谱Davenport谱进行对比,结果吻合较好,验证了模拟的正确性。(2)采用梁单元模拟角钢,运用SAP2000有限元软件建立输电塔结构的有限元模型,并进行模态分析,得到其振型及自振频率等动力特性。通过对比,使用SAP2000模态分析得出的第一阶自振频率与由经验公式算得的结果相近,说明该有限元模型可以真实地反映其动力特性,从而验证了模型的实用性。(3)将模拟得到的风荷载以节点力的形式施加到所建的有限元模型上,并对输电塔结构在时域内用Newmark法进行风振响应分析。通过对其进行时程分析得到输电塔在风向角为0°、45°、60°和90°四种情况下的位移、速度、加速度时程,选取部分节点计算其X和Y两个方向的位移均值、位移最大值以及加速度均方差并进行对比。结果表明,X方向和Y方向的位移均值和加速度均方差均沿高度不断增大,且在塔顶尤其明显;X方向的位移响应在风向角为60°时有最大值,而Y方向则在风向角为0°时有最大值,加速度响应有同样的规律。

关键词：输电塔结构风荷载 AR法模态分析风振响应分析

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输电塔结构设计表达式分项系数合理性及体系可靠度分析

输电塔结构设计表达式分项系数合理性及体系可靠度分析

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作者：刘静波重庆大学

学位级别：硕士

输电塔杆塔结构为了满足输电功能的要求,结构形式独特,杆塔结构的受力比较明确,是在实践中经过检验、优化生存下来的结构形式。输电塔是一种高度高,外形细长,重量轻、柔度大的高耸结构,对风荷载反应敏感,设计时往往是风荷载起控制所用... 详细信息

输电塔杆塔结构为了满足输电功能的要求,结构形式独特,杆塔结构的受力比较明确,是在实践中经过检验、优化生存下来的结构形式。输电塔是一种高度高,外形细长,重量轻、柔度大的高耸结构,对风荷载反应敏感,设计时往往是风荷载起控制所用。目前,高压输电塔结构的设计规范基本上是参照建筑结构规范进行编制的,当风荷载效应占较高比重时,输电塔结构的可靠度水平偏低,不能满足工程结构的现实需求。因此,本文沿用建筑结构规范基于分项系数的设计表达式,在前有学者的研究基础上对输电塔结构规范进行校准,并系统的研究了现有输电塔相关结构设计规范中设计表达式的各个系数的取值合理性。本文主要的研究工作如下:(1)采用同时考虑平均风压和脉动风压随机性的等效随机静风荷载模型,以此来精确计算符合风荷载随机特性的统计参数。主要考虑规范常见荷载组合下,可变荷载效应比的影响规律;另外考虑规范中不同风荷载调整系数这种加强措施对可靠度水准的影响。发现现有的输电塔结构主要设计规范(DL/T 5154-2012)总体来说是低于《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2001)中的目标可靠度,甚至相差较多。(2)在系统分析了风荷载、抗力的统计参数和规范的设计表达式的前提下,根据可靠一致性原则,优选出简单组合下永久荷载与风荷载作用效应同号情况下的最为合理的荷载分项系数,并建议荷载分项系数分别取为G?=1.2,Q?=1.7;异号时分别取为G?=0.8,Q?=1.7;对于次要线路的输电塔结构的结构重要性系数0?取为0.9,对于重要线路取为0?=1.15。有覆冰地区的输电塔结构,风荷载,覆冰荷载均乘组合值系数,其值取为0.9。得出了一套适合于输电塔结构设计表达式的各合理分项系数的取值,供相关标准参考;(3)基于等价极值事件理论建立等价功能函数,利用有限元分析输电塔结果的响应值,并计算规范DL/T 5154-2012中主要工况下输电塔结构的可靠度。恒载+风荷载组合下,以材料屈服应力和位移限值为判定准则的可靠度高于目标可靠度的要求;覆冰荷载参与组合下,不均匀覆冰工况基本能达到目标可靠度,而断线工况低于目标可靠都较多,在实际工程当中时应采取相应措施加以改善。

关键词：输电塔结构可靠度荷载载效应比优选分项系数响应面法

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基于蚁群算法的输电塔结构局部优化设计

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建筑科学与工程学报 2016年第1期33卷 76-82页

作者：张卓群任宗栋李宏男李宁王稳国核电力规划设计研究院北京100095 大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024

提出了一种可同时求解结构截面、拓扑、形状和布局优化问题的基于蚁群算法的输电塔结构局部优化设计方法。在统一所有优化变量的基础上,将4类不同层次的优化问题统一为适用于蚁群算法求解的标准化旅行商问题,再采用MATLAB系统平台实现... 详细信息

提出了一种可同时求解结构截面、拓扑、形状和布局优化问题的基于蚁群算法的输电塔结构局部优化设计方法。在统一所有优化变量的基础上,将4类不同层次的优化问题统一为适用于蚁群算法求解的标准化旅行商问题,再采用MATLAB系统平台实现输电塔结构的优化设计和程序化,并以某实际工程为算例对局部优化方法进行验证。结果表明:提出的方法不仅可以简单高效地求解输电塔结构塔身局部的截面、拓扑、形状和布局优化问题,而且具有非常好的实用性和通用性,有望应用于完整的输电塔结构优化设计中。

关键词：输电塔结构桁架结构局部优化设计蚁群算法旅行商问题

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基于HHT的输电塔结构损伤识别

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水电能源科学 2011年第1期29卷 146-147,145页

作者：屈成忠连旭伟于游江东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012 吉林省送变电工程公司吉林吉林130033

基于HHT在分辨率和客观性方面的优势,提出一种新的输电塔结构损伤识别方法,在sap2000中建立模型,采用白噪声为激励信号,在主材上布置若干监测点进行信号的接收,应用经验模态分解法(EMD)分解输电塔在相同位置下发生损伤前后的响应信号,... 详细信息

基于HHT在分辨率和客观性方面的优势,提出一种新的输电塔结构损伤识别方法,在sap2000中建立模型,采用白噪声为激励信号,在主材上布置若干监测点进行信号的接收,应用经验模态分解法(EMD)分解输电塔在相同位置下发生损伤前后的响应信号,得到响应信号的各阶本征模态函数,再采用波形因数量化结构响应信号的各阶固有模态函数。通过对比结构损伤前后响应信号本征模态函数的波形因数,即可直观地判断结构有无损伤。

关键词：输电塔结构波形因数损伤识别经验模态分解

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基于疲劳累积损伤的输电塔结构剩余寿命估算

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武汉理工大学学报 2007年第1期29卷 149-152页

作者：瞿伟廉王锦文谭亚伟汪震武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室武汉430070

建立了风力作用下输电塔结构剩余寿命的估算方法。由于输电线塔体系存在高度的非线性,因此本方法基于疲劳累积损伤的基础理论,通过分析模拟风荷载作用下的三塔两线有限元模型,获取结构构件实时累积损伤,然后依据实时累积损伤对输电塔结... 详细信息

建立了风力作用下输电塔结构剩余寿命的估算方法。由于输电线塔体系存在高度的非线性,因此本方法基于疲劳累积损伤的基础理论,通过分析模拟风荷载作用下的三塔两线有限元模型,获取结构构件实时累积损伤,然后依据实时累积损伤对输电塔结构服役期间每年度对应的剩余寿命进行估算。仿真分析表明,该方法可有效解决输电线塔结构的剩余寿命估算问题。

关键词：输电塔结构剩余寿命风力疲劳累积损伤

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基于HHT的输电塔结构损伤识别研究

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华东电力 2010年第11期38卷 1750-1752页

作者：屈成忠连旭伟东北电力大学建筑工程学院吉林132012

在sap2000中建立模型,采用白噪声为激励信号,在主材上布置若干监测点,进行信号接收。对输电塔在相同位置下发生损伤前后的响应信号应用经验模态分解法(EMD)分解,得到响应信号的各阶本征模态函数,对结构响应信号的各阶固有模态函数用波... 详细信息

在sap2000中建立模型,采用白噪声为激励信号,在主材上布置若干监测点,进行信号接收。对输电塔在相同位置下发生损伤前后的响应信号应用经验模态分解法(EMD)分解,得到响应信号的各阶本征模态函数,对结构响应信号的各阶固有模态函数用波形因数进行量化。通过对结构损伤前后响应信号本征模态函数的波形因数的对比,可直观地对结构发生损伤进行判断。结果表明,应用该方法可以较好地进行输电塔的损伤识别。

关键词：损伤识别经验模态分解波形因数输电塔结构

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