刘乾

(湖北省电力装备有限公司，武汉 430060)

1 引言

输电杆塔和导线共同构成的塔线体系是输电线路的核心架构[1]，塔线体系的安全稳定性电力系统的安全稳定性息息相关。塔体一般采用钢材的格构式结构建成，符合杆塔轻质高柔的特殊要求，在保证坚固稳定的同时尽量减少耗材，也正因此增加了杆塔对风荷载的敏感性[2]。大风灾害会导致杆塔结构产生严重的风致响应，塔身局部钢构件容易发生明显的变形，严重时甚至断裂[3]。导线具有明显柔性特性，导线在风荷载的影响下表现出非线性几何特性使塔线体系在风荷载作用下的响应特征变得更加复杂[4]。

随着远距离超高压及特高压输电技术的发展，在实际工程中，塔身越来越高，档距也越来越大，塔线体系的抗风性能更显得尤为重要[5]，对此，本文通过研究和分析导线对塔线体系受到最不利风向的影响，为输电塔线体系风致响应提供一定的理论参考。

2 有限元方法简介

在解决复杂的结构工程时，通常采用有限元的方法，有限元方法顾名思义是将连续区域的计算对象有限的划分成大量微小单元进行逼近计算的方法，在进行实际计算时，计算对象并非实际工程中的机械结构，而是由同类材料构成的多个微小单元[6]。然后依据每个单元的结构特性近似求解，进一步获得由每个单元组成的整体特征，最后加以边界条件，逐个得到各单元的响应值。

相对于其他分析方法，有限元分析法适应性比较好，特别适用于分析多物理场与几何条件耦合的复杂问题，在复杂的几何模型下求解结构力学问题优势明显，以至于如今普遍使用的结构力学分析应用软件均建立在有限元分析方法的基础上[7]。……