輸電塔壓桿失穩(wěn)及失穩(wěn)后狀態(tài)的識(shí)別.pdf

1、輸電塔結(jié)構(gòu)塔身豎向主桿是其主要的受力桿件。在強(qiáng)風(fēng)等外荷載作用下，豎向主桿會(huì)發(fā)生受壓失穩(wěn)，從而可能導(dǎo)致輸電塔發(fā)生倒塌。因此，及時(shí)識(shí)別輸電塔豎向主桿的工作狀態(tài)，及時(shí)診斷主桿失穩(wěn)損傷，防止由于主桿失穩(wěn)破壞而導(dǎo)致輸電塔發(fā)生倒塌是十分必要的。
　　 研究表明，輸電塔結(jié)構(gòu)的豎向主桿不僅要受到軸向壓力作用，還要承受彎矩作用，為典型的壓彎構(gòu)件。在考慮初始幾何缺陷、幾何與材料非線性的情況下，此類壓彎構(gòu)件會(huì)發(fā)生彈塑性失穩(wěn)。本文通過(guò)研究輸電塔豎向主桿

2、軸向剛度的退化規(guī)律來(lái)分析其發(fā)生彈塑性失穩(wěn)的過(guò)程。利用有限元分析軟件ANSYS，本文建立了輸電塔豎向主桿的有限元模型。首先僅在主桿桿端施加軸向壓力作用，對(duì)其進(jìn)行屈曲分析，得到桿端軸向壓力與其軸向剛度的關(guān)系曲線；接著在主桿桿端同時(shí)施加軸向壓力與彎矩作用，對(duì)其進(jìn)行屈曲分析，得到桿端軸向壓力、桿端彎矩與其軸向剛度的關(guān)系曲面。
　　 本文以輸電塔豎向主桿剛度的折減來(lái)模擬失穩(wěn)損傷，提出了主桿損傷的分步診斷法。首先，把輸電塔結(jié)構(gòu)塔身部分沿縱向

3、化分為若干子區(qū)域，在輸電塔塔頭頂部沿x方向施加一個(gè)脈沖激勵(lì)，獲取損傷前后各子區(qū)域節(jié)點(diǎn)層處的加速度時(shí)程響應(yīng)，采用bior6.8小波函數(shù)把加速度時(shí)程響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分解，通過(guò)構(gòu)建損傷前后的三階小波包第一頻帶能量曲率變化率指標(biāo)來(lái)判定損傷主桿可能所在的子區(qū)域；然后，應(yīng)用模態(tài)應(yīng)變能和區(qū)間估計(jì)理論，確定可能損傷區(qū)域中各桿件模態(tài)應(yīng)變能的變化值和基于概率的可能損傷區(qū)域中所有桿件的模態(tài)應(yīng)變能變化的區(qū)間上限的估算值，以它們的差作為損傷指標(biāo)定位發(fā)生失穩(wěn)損傷桿件的