论文题目: 大跨越输电塔结构的风振控制研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 结构工程
作者: 贺业飞
导师: 楼文娟
关键词: 大跨越输电塔,风洞试验,动力特性,风振响应,风振控制,时程分析
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 输电铁塔是送电工程中的重要结构，它的安全性受到现代社会的日益关注。大量风灾、地震灾害表明，输电线路的破坏会导致供电系统的瘫痪，这不仅严重影响人们的生产建设、生活秩序，而且还会产生火灾等次生灾害，给社会和人民的生命财产造成严重的后果。因此，确保风荷载、地震荷载作用下输电线路的正常工作，已成为电力工程与土木工程一个重要的研究课题。 本文以220kV殴江第三跨越直线高塔为工程背景，通过风洞试验和三维有限元模型、多质点串联模型两种不同的模型研究了输电塔架在风荷载作用下的动力响应和风振控制。主要工作包括： 1) 针对殴江第三跨越直线高塔，采用等代离散刚度法设计了气动弹性风洞试验模型，进行了悬挂质量摆减振的风洞模型试验。 2) 研究了风荷载的基本特征及风荷载的表达，采用三角级数法模拟了作用在输电塔架上的多维脉动风荷载。 3) 用有限元法以空间梁—杆—质量单元体系建立了输电塔架的三维有限元模型。以ANSYS软件为开发平台，研究了该模型在模拟风荷载作用下时域内的动力响应，通过与试验数据的对比，验证模型的正确性。 4) 将输电塔简化为具有多个质量串联的多自由度模型，用来讨论包括调频质量阻尼器、粘弹性阻尼器和磁流变阻尼器这三种控制装置的最优参数。 5) 对磁流变阻尼器的半主动控制策略和效果进行了详细的分析计算，得出了一些有价值的结论。在此基础上提出了一种半主动振动控制装置设计，为工程提供借鉴意义。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1．1 引言
1．2 输电塔的风振响应
1．3 结构振动控制研究
1．3．1 振动控制分类
1．3．2 输电塔振动控制现状
1．4 本文工程背景和主要内容
第二章 输电塔风振控制风洞试验研究
2．1 引言
2．2 相似准则及模拟问题
2．3 风振控制试验结果
2．4 本章小结
第三章 悬挂质量摆和TMD参数研究
3．1 引言
3．2 风荷载的模拟
3．2．1 风的描述
3．2．2 脉动风的空间相关性
3．2．3 脉动风的模拟
3．2．4 风荷载的产生
3．3 计算模型的建立
3．3．1 三维有限元模型的建立
3．3．2 理论与试验数据的对比
3．3．3 二维串联多自由度模型的建立
3．3．4 二维模型风振响应的计算
3．4 悬挂质量摆风振控制
3．4．1 悬挂质量摆减振原理
3．4．2 悬挂质量摆参数研究
3．5 调频质量阻尼器风振控制
3．5．1 TMD减振原理
3．5．2 被动调频质量阻尼器(TMD)参数研究
3．5．3 TMD的不足
3．5．4 主动调频质量阻尼器(AMD)参数研究
3．6 本章小结
第四章 油阻尼器和VED振动控制研究
4．1 引言
4．2 设置位置的选取和运动方程
4．2．1 层间位移性能指标
4．2．2 运动方程
4．3 油阻尼器风振控制研究
4．4 粘弹性阻尼器风振控制研究
4．4．1 粘弹性阻尼器耗能机理
4．4．2 粘弹性阻尼器的计算模型
4．4．3 粘弹性阻尼器的风振控制
4．4．4 粘弹性阻尼器的最优控制
4．5 本章小结
第五章 磁流变阻尼器振动控制研究
5．1 引言
5．2 磁流变阻尼器的力学模型和半主动控制策略
5．2．1 磁流变阻尼器简介
5．2．2 磁流变阻尼器模型
5．2．3 半主动控制策略
5．3 磁流变阻尼器的风振控制分析
5．3．1 磁流变阻尼器参数设计
5．3．2 被动风振控制分析
5．3．3 半主动风振控制分析
5．4 控制装置的设计
5．5 本章小结
第六章 结论与展望
6．1 结论
6．2 展望
参考文献
致谢
发布时间: 2005-04-18
参考文献
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