覆冰拉线直流输电塔驰振结构动力特性分析
2011-06-13姜武超
东北电力大学学报 2011年1期
祝 贺,姜武超,米 江
(1.东北电力大学建筑工程学院,吉林吉林132012;2.吉林市供电公司,吉林吉林132011;3.四川电力公司超特高压运行检修公司,四川南昌615000)
由于高压直流输电在远距离大容量输电和电力系统联网方面具有明显的优点,直流输电工程已成为我国“十二五”电网规划的重要组成部分。
直流输电线路担负着传导电流、输送电能的重要任务,其安全性与可靠性受到全社会的日益关注。而直流输电塔终于作为输电线路的重要组成部分,承担导地线及相应风、冰、地震载荷。因此,塔结构的稳定程度直接影响输电安全。
在特殊地形下,采用拉线直流塔不可避免,在外载荷作用下,必须考虑拉线和塔身相互作用以及拉线非线性影响下的结构振动。动力风载荷使塔线结构产生振动,而结构的振动反过来又使结构上的风力随结构振动速度变化而变化。这种由结构的运行而产生的附加动载荷称为空气动力阻尼力,当空气动力阻尼力为负值并与结构本身阻力相抵消时,由于在结构振动中产生负阻尼引起振动的发散,即结构的驰振,结构的驰振是一种动力失稳式振动,将导致结构破坏。作为特殊情况,覆冰是拉线直流塔产生驰振的诱因之一。覆冰情况下,拉线直流塔除受风激励会产生强迫振动以外,还可能由于结构本身振动而引起风来流的方向和大小改变,从而引起塔结构和拉线界面的平均升力系数和阻力系数变化,在一定风向和临界风速下,空气动力产生的负阻尼大于正阻尼,拉线直流塔将产生大幅度振动,严重时将发生结构破坏性失稳。……
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