【摘 要】
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架空输电线路随着电力事业的飞速发展,正朝着特高压、特大跨、高耸的方向发展,土体、基础和输电塔的相互作用越来越不容忽视。本文以某385m高的特大跨越钢管塔为研究对象,通过理论分析、有限元计算和气弹模型风洞试验等方法研究考虑桩-土-结构相互作用的输电塔风致响应。具体内容如下:（1）为研究桩-土相互作用,建立单桩-土实体单元模型和单桩-土弹簧单元模型,考虑三种单桩-土弹簧单元模拟方法,并与某桩基计算软件
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架空输电线路随着电力事业的飞速发展,正朝着特高压、特大跨、高耸的方向发展,土体、基础和输电塔的相互作用越来越不容忽视。本文以某385m高的特大跨越钢管塔为研究对象,通过理论分析、有限元计算和气弹模型风洞试验等方法研究考虑桩-土-结构相互作用的输电塔风致响应。具体内容如下:（1）为研究桩-土相互作用,建立单桩-土实体单元模型和单桩-土弹簧单元模型,考虑三种单桩-土弹簧单元模拟方法,并与某桩基计算软件进行对比,确定单桩-土弹簧单元模拟方法中p-y法结果最合理。建立群桩-土实体单元模型,与单桩-土实体单元模型进行对比,得到群桩效应系数,本文6乘以5的群桩布置方案的群桩效应系数约为0.42。（2）为研究下部结构对输电塔力学特性的影响,建立底部固支模型和包含下部结构的一体化模型,进行自重和水平风作用下的响应分析,发现一体化模型的基底弯矩大底部固支模型。开展风致脉动响应计算,发现时域法和频域法的结果非常接近,一体化模型的顶部位移和加速度比底部固支模型略大。研究不同泥面高度对一体化模型计算结果的影响,发现泥面高度越低,结构越柔,风致脉动响应越大。（3）开展底部固支模型的气弹模型风洞试验,利用离散刚度法制作输电塔的模型,采用非接触式位移视频测量仪测试输电塔模型的位移,并和有限元结果进行对比。研究发现顺风向气弹模型的风洞试验结果与有限元结果吻合较好。（4）开展考虑下部结构一体化模型的气弹模型风洞试验,采用底部弹簧的来简化一体化模型,设计并制作了底部简化的输电塔模型,通过变化底部弹簧实现不同泥面高度工况,并将气弹模型风洞试验结果和有限元结果进行对比。结果表明,基于简化模型的气弹模型风洞试验结果与有限元吻合较好;且底部简化模型的弹簧刚度越小,塔顶的位移和加速度响应越大。
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