输电导线作为电力系统的重要组成部分,其安全性关系到整个电力系统的正常运转,重要性不言而喻。同时,作为典型的悬索结构,输电导线长期露天服役,容易在强风、敷冰等强烈环境荷载作用下引起损伤累积甚至导致输电线路体系的整体失效破坏。因此输电导线在服役荷载作用下的结构内力响应显得尤为重要。本文简单的介绍了课题的研究背景及意义、悬索结构计算理论的发展与研究现状。悬索结构的计算方法通常分为解析法和有限元法,随着计算机技术的普及,一般都采用有限元法。文章总结了目前比较常用的有限元模型,分析对比不同模型的优缺点,在前人研究的基础上提出了基于精确解析解的两节点索单元模型,推导形函数的具体表达式,基于拉格朗日应变建立单元的几何关系,采用Kichhoff应力建立单元的物理方程,然后基于UL法,应用虚功原理推导出增量形式下单元的平衡方程,同时推导出单元切线刚度矩阵的显示表达式,然后采用Newton-Raphson法和增量法相结合的方法对非线性方程组进行求解。本文基于动力特性理论,结合有限元基本理论,推导出两节点索单元的质量矩阵。本文采用MATLAB语言编制了基于上述理论求解索结构静力响应和动力特性的有限元程序,通过几个算例,将计算结果与其他模型对比,得到该模型的适用条件和优势,该模型推导的单元刚度矩阵和质量矩阵表达式较多节点索单元简单,得到的计算结果精确度较高,同时收敛速度快、耗时少。本文根据实际导线的结构特性和几何参数,建立导线的分层模型,根据位移协调方程推导出导线各层之间的应变关系,结合导线的物理方程,联立方程组求解导线各层单股的张力分配值,并分别求解了静力荷载和动力荷载作用下的导线分层力学性能,得出张力分层的一般规律。文章的最后对本文所做工作做了一个简单的总结,同时,阐述了本文研究过程中的不足以及如何进一步的开展研究工作。