1、输电线路杆塔风致振动及灾害防治技术输电线路杆塔风致振动及灾害防治技术20232023年年8 8月月 合肥合肥中国电力科学研究院中国电力科学研究院 杨风利杨风利一、输电线路风致振动灾害类型二、风灾防治面临的问题三、输电线路杆塔抗风研究手段四、输电线路杆塔抗风研究进展一、输电线路风致振动灾害类型 风的类型(良态风、高强度风龙卷风、飑线风、下击暴流)输电线路风致振动类型顺风向振动:脉动风引起,铁塔整体弯曲/扭转振动、导线风偏。横风向振动:与风向垂直的振动,钢管涡激振动、导线微风振动。导线舞动:驰振,与风速风向、覆冰、导线结构有关。-2-0204060800100200300400500 z(m)V(
2、z)(m/s)Oseguera&Bowles模型 Wood模型 Vicroy模型 常规风剖面一、输电线路风致振动灾害类型风的类型(良态风、高强度风龙卷风、飑线风、下击暴流)GB/T 40243GB/T 40243-20212021龙卷风强度等级龙卷风强度等级-3-一、输电线路风致振动灾害类型1、风偏跳闸:瞬时风速过大,导线与杆塔空气间隙不足而跳闸。-4-一、输电线路风致振动灾害类型2、强风倒塔或局部损坏:风速超过设计值;局部高强度风。-5-一、输电线路风致振动灾害类型2、强风倒塔或局部损坏:风速超过设计值;局部高强度风。-6-一、输电线路风致振动灾害类型2、强风倒塔或局部损坏:风速超过设计值;
3、局部高强度风(77、78系列)。-7-一、输电线路风致振动灾害类型3、杆塔局部杆件或连接损坏:涡激振动;疲劳损伤。-8-一、输电线路风致振动灾害类型3、杆塔局部杆件或连接损坏:涡激振动;疲劳损伤。-9-一、输电线路风致振动灾害类型4、持续稳定风区:导线、引流线疲劳断裂。-10-一、输电线路风致振动灾害类型5、持续稳定风区(强舞区):螺栓松脱。-11-一、输电线路风致振动灾害类型二、风灾防治面临的问题三、输电线路杆塔抗风研究手段四、输电线路杆塔抗风研究进展二、风灾防治面临的问题-13-二、风灾防治面临的问题1、外部荷载输入:设计风速取多少?设计参数如何取值?-14-二、风灾防治面临的问题1、外部
4、荷载输入:设计风速取多少?设计参数如何取值?-15-二、风灾防治面临的问题1、外部荷载输入:设计风速取多少?设计参数如何取值?-16-二、风灾防治面临的问题2、结构抗力:响应计算是否准确?结构是否还有优化空间?-17-输电塔钢管涡激力计算理论输电塔钢管涡激力计算理论钢管涡激振动控制措施钢管涡激振动控制措施考虑典型连接型式的考虑典型连接型式的半刚性半刚性约束钢管涡激力计算方法约束钢管涡激力计算方法。钢管钢管升力系数升力系数的取值的取值。大直径高风速下钢管的大直径高风速下钢管的雷诺数效应雷诺数效应。扰流板肋板尺寸扰流板肋板尺寸、间距间距、碎涡孔优化碎涡孔优化。扰流线布置方案及材质优化扰流线布置方案
5、及材质优化。调谐质量阻尼器的应用调谐质量阻尼器的应用。=LjLjjLscrajjjjdjdxxdxxdCVxxqnAxp02022)()(4)()()2()(一、输电线路风灾类型二、风灾防治面临的问题三、输电线路杆塔抗风研究手段四、输电线路杆塔抗风研究进展三、输电线路杆塔抗风研究手段-19-三、输电线路杆塔抗风研究手段-20-三、输电线路杆塔抗风研究手段-21-三、输电线路杆塔抗风研究手段-22-一、输电线路风致振动灾害类型二、风灾防治面临的问题三、输电线路杆塔抗风研究手段四、输电线路杆塔抗风研究进展1、理论分析杆塔风振系数计算方法四、输电线路杆塔抗风研究进展-24-1、理论分析基于杆件阻力系
6、数的输电铁塔风荷载精细化计算方法四、输电线路杆塔抗风研究进展-25-杨风利杨风利 等等.基于杆件阻力系数的输电铁塔风荷载计算方法研基于杆件阻力系数的输电铁塔风荷载计算方法研究究JJ.工业建筑工业建筑,20222022.2、风洞试验和CFD仿真角度风荷载和微地形风场仿真四、输电线路杆塔抗风研究进展-26-2、风洞试验和CFD仿真风沙流场风洞试验四、输电线路杆塔抗风研究进展-27-2、风洞试验和CFD仿真圆管雷诺数影响四、输电线路杆塔抗风研究进展-28-3、现场实测高海拔实测测点