1. 研究目的与意义（文献综述）

1. 目的及意义

1.1 目的

随着土木工程的发展，大型复杂结构趋向于高大、轻柔。此时，强风荷载往往成为设计荷载的重要控制工况。高压输电线路是国民经济中至关重要的生命线工程。是国家的能源命脉。通常由数十米高的支撑铁塔和轻柔的数百米长的大跨输电线组成，由于暴露在大气自然环境中，极易受到风灾的破坏。尤其在沿海地区，台风是风灾的主要的原因。输电线路结构兼具了高耸结构和大跨结构二者的特点，二者的相互影响和耦合作用，使得输电线路结构抗风性能的研究复杂性大大超过了民用建筑结构，是为数不多的典型风敏感结构。目前，合理的评估风致动力响应是目前国内外土木工程防灾减灾领域亟待解决的热点问题。

本论文以输电线路抗风设计为工程背景，基于ansys有限元软件对输电塔－线耦联体系的三维精细化有限元建模，考虑气动阻尼的有限元时程仿真，获取结构体系动力荷载结果；采用matlab程序和有限元分析软件开展输电线与输电塔二者之间相互影响和耦合效应，提出合理的输电塔风振动力响应的评估方法，为提高电网的防灾可靠性提供计算理论和依据。

1.2 意义

随着我国城乡发展的建设进一步加快，人民对电力的依赖程度逐渐提高，国家电网行业必定加大对输电线路的建设。输电塔线结构具有高耸、轻柔两大特点，并且多建设于田野之中，风振效应比一般城市建筑物要更强烈，因此，风荷载成为输电线路的控制荷载。由于目前的研究对考虑随机脉动风荷载的动力效应和空间相关性对输电杆塔结构的影响还尚不完善。因此，探究风荷载作用下输电线路荷载转递和相关动力机制显得尤其重要。

2. 研究的基本内容与方案

2. 基本内容和技术方案

2.1 基本内容：

（1）学习建立典型耐张段的多跨输电塔－线耦联体系的空间精细结构有限元模型，考虑气动阻尼的有限元时程仿真分析，计算塔线体系的动力响应、风振系数等动力荷载结果。

（2）分析总结塔线荷载分离、塔线结构解耦等工况下塔顶位移、主材应力，绝缘子位移等与电网运行紧密相关的动态响应的时域及频域分布特点和概率特性。在一定程度上揭示塔线系统的中导线和塔体之间风荷载传递和相互作用的动力机制。

2.2 技术方案：

风场模拟

随机风场可分为平均风和脉动风。平均风采用规范规定的风剖面分布的对数率函数进行模拟；脉动风采用只考虑纵向脉动风的davenport谱进行模拟。空间中任意两个脉动风速相关性，可采用规范中davenport水平向及竖向联合空间相干函数。采用谱表现法实现对目标平稳脉动风场的精确随机模拟。风速计算时程模拟通过matlab编程计算实现。

3. 研究计划与安排

3.进度安排：

第3周开始：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需相关规范，熟悉背景知识，查阅相关的中文和外文参考文献。确定方案，完成开题报告。

第4－6周：在老师的指导下，根据毕业设计任务书的要求，学习结构有限元建模及台风风场的随机模拟，建立随机风场。

第7－8周：利用有限元软件ansysy建立典型耐张段的多跨输电塔－线耦联体系的空间精细结构有限元模型。进行自重和动力模态的分析，对模型进行校验。

4. 参考文献（12篇以上）

4. 参考文献

[1] 陈政清.工程结构的风致振动、稳定与控制[m].北京:科学出版社, 2013. 2013. (chenzhengqing.windinduced vibration, stability and control of engineeringstructures[m]. beijing:science press, 2013. (in chinese))

[2] 刘慧群,何敏娟.基于脉动实测的输电塔风振响应简化分析[j].特种结构,2011,28(05):22-25.

[3] 侯景鹏,孙自堂,吴兴宏,郑毅.输电塔抗风稳定分析[j].水电能源科学,2011,29(03):169-17