梁柱簡化模型在自立塔塔線體系動態(tài)響應(yīng)中的適用性研究

楊文剛， 蔣 超

(華北電力大學(xué) 機械工程系，保定 071003)

1 引 言

隨著非線性有限元理論的逐步成熟，有限元方法在輸電線路動態(tài)響應(yīng)問題的研究中得到廣泛應(yīng)用。文獻[1]建立了三檔導(dǎo)線有限元模型，對導(dǎo)線脫冰前的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、不均勻脫冰后的動態(tài)響應(yīng)及穩(wěn)態(tài)響應(yīng)進行了整個過程的數(shù)值模擬；文獻[2]通過有限元模型，提出了覆冰荷載作用下尋找輸電鐵塔主要失效模式的方法。文獻[3,4]以實際工程為背景，建立有限元塔線體系模型，對塔線體系覆冰和脫冰工況下的力學(xué)特性進行了分析；文獻[5-7]利用有限元方法，研究了導(dǎo)線脫冰跳躍后的振動響應(yīng)；文獻[8]則建立了特高壓單柱拉線塔塔線體系的有限元模型，分析了單柱拉線塔脫冰動態(tài)響應(yīng)的特點；對于風(fēng)振響應(yīng)，文獻[9-11]建立了塔線體系有限元模型，施加模擬所得脈動風(fēng)荷載，研究了風(fēng)荷載對桿塔受力的影響；文獻[12-14]運用有限元方法，研究了地震波影響下輸電塔的響應(yīng)分析；沈國輝等[15,16]建立了輸電線路段塔線耦合體系的精細(xì)有限元模型，模擬了覆冰塔線耦合體系斷線后的動態(tài)響應(yīng)。

許多學(xué)者建立了桁梁混合的精細(xì)化有限元模型進行塔線體系的動力學(xué)響應(yīng)研究。但導(dǎo)線的存在使得塔線體系模型具有大位移小應(yīng)變的幾何非線性特性，其動力學(xué)計算需進行非線性迭代求解，過程復(fù)雜，耗時較長，計算效率低。因此，對輸電塔進行合理的力學(xué)模型簡化十分必要。

王璋奇等[17,18]提出以梁柱模型簡化拉線塔主柱的研究思路?！?br>