输电塔架系统在地震作用下的逐步倒塌分析

输电塔架系统在地震作用下的逐步倒塌分析(中文6500字,英文PDF)
摘要:高压输电塔在强震作用下可能发生倒塌，对输电塔的倒塌机理、规律和输电塔线路系统容量的研究对输电塔的结构设计具有重要意义。本文提出了一种基于有限元法的系统渐进倒塌分析方法。在此过程中，构件失去承载能力后，构件的质量仍然保持不变，而不是被移走。该程序采用用户子程序VUMAT进行编码，并在高级有限元程序ABAQUS中实现。建立了三塔四跨线体系的三维有限元模型。利用编码子程序对塔式线路系统在强震作用下的倒塌进行了分析。分别研究了沿纵向和横向的坍塌过程。此外，还研究了材料的极限应变和应变速率效应对破坏模式和破坏能力的影响。结果表明，采用该方法对塔线体系进行倒塌分析，可为结构抗震性能和改造评价提供倒塌模式和薄弱环节。从数值模拟中发现，地面运动和极限应变对倒塌模式的影响是明显的。分析结果表明，随着极限应变的增加，体系的抗倒塌能力显著提高，应变速率对体系的破坏规律和破坏能力的影响很小。
关键词:塔式线系统，倒塌分析，倒塌程序，抗倒塌能力，易损点，极限应变，应变率。