免橫擔絕緣子串組合結(jié)構(gòu)

緒 引 復合材料橫擔輸電塔發(fā)展應用概 復合材料轉(zhuǎn)動橫擔塔線體系風振響應的研究意 研究概 FRP應用研究現(xiàn) 輸電塔線體系風振響應研究現(xiàn) 研究內(nèi) 風荷載數(shù)值模 引 風的基本特 平均風的表 脈動風的表 風荷載的特 脈動風模 自功率譜和互功率 風速時程模 本章小 復合材料橫擔—塔線耦合體系有限元建 引 輸電塔線體系力學模 輸電塔力學模 復合材料轉(zhuǎn)動橫擔力學模 導線力學模 絕緣子串力學模 風荷載計 靜力風荷載的計 動力風荷載的計 計算工況及加載方 計算工 加載方 本章小 復合材料轉(zhuǎn)動橫擔-塔線耦合體系靜力分 引 靜力非線性響應分 靜力模型分 三塔四跨塔線耦合體系靜力非線性分析結(jié) 六塔七跨塔線耦合體系靜力非線性分析結(jié) 塔線耦合體系靜力非線性分析結(jié)果比 本章小 復合材料轉(zhuǎn)動橫擔-塔線耦合體系動力分 引 模態(tài)分 輸電單塔模態(tài)分 輸電塔線耦合體系的模態(tài)分 三塔四跨塔線耦合體系風振響應計 0°大風工況風振響應計 45°大風工況風振響應計 60°大風工況風振響應計 90°大風工況風振響應計 均勻覆冰工況風振響應計 不均勻覆冰工況風振響應計 斷線工況風振響應計 安裝工況風振響應計 六塔七跨塔線耦合體系風振響應計 0°大風工況風振響應計 45°大風工況風振響應計 60°大風工況風振響應計 90°大風工況風振響應計 均勻覆冰工況風振響應計 不均勻覆冰工況風振響應計 斷線工況風振響應計 安裝工況風振響應計 輸電單塔響應規(guī) 本章小 塔線體系風振系數(shù)計 引 動力風振響應與靜力響應比 均勻覆冰工 不均勻覆冰工 斷線工 安裝工 風振系數(shù)計 風振系數(shù)的一般表達 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中定義的風振系 本章小 主要結(jié) 參考文 附錄：的脈動風AR法實現(xiàn)程 附錄：各工況絕緣子串、橫擔軸力和橫擔轉(zhuǎn)動角 緒引復合材料橫擔輸電塔發(fā)展應用東南沿海地區(qū)，電能負荷中心距離水電和煤電大約800-2000km[1]。因此，式發(fā)展的必然選擇，而特高壓輸電技術(shù)的應用使其實現(xiàn)成為可能。路中斷，使供電可靠性降低[34]。輸變電工程的可靠性是保證各個行業(yè)有序生產(chǎn)近十幾年，國際上己開發(fā)了多種高性能纖維增強復合材料(FiberReinforced電桿塔材料[89]，能明顯改善上述傳統(tǒng)輸電桿塔存在的各類問題[10-14]。220kV及以下低電壓等級輸電線路中，F(xiàn)RP已廣泛應用于格構(gòu)式和單桿式桿塔設計[15,16]，但對于荷載較大高電壓等級輸電線路來說1采用復合材料(FRP)較為，但可考慮采用部分絕緣桿塔技術(shù)，即塔身仍采用復合材料轉(zhuǎn)動橫擔塔線體系風振響應的研究意義材料轉(zhuǎn)動橫擔塔線體系的風振特性，為更加合理地開展輸電線路設計提供依據(jù)，顧問公司西北電力設計院委托西安交通大學展開復合材料轉(zhuǎn)動橫擔的研究，研究概FRP應用研究國外復合材料桿塔的研究起步較早[18]，早在20世紀60年代就開展了40多年，目前仍在繼續(xù)工作。此外Strongwell公司、Newmark公司、Ebert公司等FRP制品廠家都開發(fā)了自己2FRP輸電桿塔產(chǎn)品，并得到了比較廣泛的應用。從1992年起，在制定發(fā)展計劃中提出了由復合材料采用無螺栓裝配構(gòu)成桿塔[19-20]，由EbertComposites公司與加利福尼亞亞哥煤氣電力公司(SDGE)和南加利福尼亞愛迪生公司(SCE)2SCE于1996年11月的一份大氣觀察報告表明：干旱季節(jié)可能會使鹽污染加和G.S.Hosford[21]提出了用FRP制的電桿代替?zhèn)鹘y(tǒng)木制電桿的思想，對木材和FRP75FRP電桿替代木RS公司采用聚氨酯樹脂體系研發(fā)了獨特設計的復合材料桿塔，具有強度大，耐沖擊等優(yōu)勢；荷蘭Movares20051.5公里的復合材料桿塔試驗線路的設計；ExelCompsites同樣著力于復合材料桿塔的研發(fā)，成立了相關(guān)尺寸的情況下從經(jīng)濟的角度比較了鋼和FRP材料，提出了在經(jīng)濟性上應該大力發(fā)展FRP桿塔的觀點。 圖1-2EbertComposites研制的復合桿FRP材料制造桿塔的相關(guān)報告，僅夏開全[28]FRP力于復合材料桿塔研究，高壓于2007年研制成功了10kV線路3防雷擊及污閃的絕緣塔頭和橫擔。2010年，國內(nèi)首條復合材料桿塔輸電線路試塔橫擔，如電力公司設計的220kV復合材料絕緣橫擔（見圖1-3），電力公司研發(fā)的110kV復合材料格構(gòu)橫擔。圖1-3上端復合材料桿 圖1-4格構(gòu)式復合見圖FRP材料制造后的桿塔的樣式、尺寸、機械性能都輸電塔線體系風振響應研究現(xiàn)狀現(xiàn)場實測研究現(xiàn)影響，塔線的耦合作用十分明顯。劉群等[30]對漫灣-500kV輸電線路進行4風洞試驗研究現(xiàn)LoredoSouza等[34]根據(jù)氣彈風洞試驗中結(jié)構(gòu)模型設計的要求，通過修正模理論法：①時域法，②頻域法?；舅悸啡缦聢D1。1時域法的基本思20605線對響應結(jié)果中的分量和背景分量的影響。李宏男等[38]對覆冰輸電塔-線體性加速度法、威爾遜－θ法、紐馬克(Newmark)法等，本文對輸電塔塔線體系風振時程分析采用Newmark法。研究內(nèi)800KV特高壓輸電線路工程為背景，Davenport風速功率譜，采用線性濾波器AR法，編制基于的脈動6AR法實現(xiàn)程序；模擬采樣點的脈動風速時程曲線，獲得輸電塔線體系在相應設對復合材料轉(zhuǎn)動橫擔輸電塔線耦合體系的風振響應和風振取值進行7風荷載數(shù)值模擬引風的基本特z,tVzfVz——高度z處的平均風f(z,t——平均風的表達

300m-500m高度時，風不受地8V z z

sz、Vz——zs、Vs——VVz 10Vz

lgzlglgzslg

——風速等于零由于輸電鐵塔高度一般都不種方法脈動風的表達流積分尺度L不隨高度變化，即為常數(shù)1200。x 2Sf 2

240

x1200f 9f——脈動風頻率(Hz)

風荷載的特w12

——g————風速(m/s)ww wf——wrsz w0——基本風壓r——重現(xiàn)期調(diào)整s——結(jié)構(gòu)體型 ——風壓高度變化系數(shù)，與高度和地表表征有關(guān)，其表達形式為：z

z zHT按照統(tǒng)Davenport風功率譜和相關(guān)函數(shù)計算出脈動風風速fz,tz按照平均風指數(shù)計算公式V(z) 10

*Vs按照速度疊加公式(ztV(zfzt2F(t1.1(zt)sAA2 進行折減，取1.25，其他構(gòu)件導、地線1.2，絕緣子串1.0，拉索1.2。脈動風模擬AR（Auto-regressivemethod）法以及對其進行了風速時程相應分析。袁波等利用編程實現(xiàn)了AR法脈動風的速時程曲線。王江等利用及VisualC++混合編程技術(shù)，編制了高壓輸電和周岱利用AR模型獲得了空間結(jié)構(gòu)的風速時程曲線并在程序開發(fā)上進行了討祥等同樣利用AR模型在層建筑上驗證了其模擬風壓時程的可行性。RossiAR模型。AR模型，對復合材料轉(zhuǎn)動橫擔-塔線耦合體系的風速時程數(shù)值自功率譜和互功率譜Davenport譜，可以看出Davenport譜沒有考慮高度對脈動風功率譜密度函數(shù)的Kaimal譜(Karman譜Sz,f4V2 105 55f133fSimiuSz,f4V2 200

5f150f5V2為地面摩擦風速，VKV(z)/1n(z/z)與地面粗糙度有關(guān)其中K z0為地面粗糙度長度

fzV載荷規(guī)范所采用，本項目也是采用Davenport風速譜。2 x 22 z22 2 x 22 z22

vz1vz2

f為頻率；Cx和CzEmil的建議，可取Cx16Cz10z1z2x1x2分別為空間兩點的坐vz1和vz2為相應空xx2 y2 z2 ]f,x1,x2,y1,y2,z1,z2expf LxLy=50Lz=60

空間相關(guān)性函數(shù)來描述空間相關(guān)性，本文考慮二相關(guān)性。風速時程模擬空間m個點相關(guān)脈動時程的隨機列向量，其AR模型可表示為[40]：pVx,y,z,tkVx,y,z,tktNtk

xi,yi,zi——空間第i點坐標，i ,m，x、y、z為坐標向量矩陣p——k——自回歸系數(shù)矩陣，k ,pNt——獨立隨機過程向量。求解AR模型需同時求解回歸系數(shù)矩陣和隨機過程向量Nt時右乘VTx,y,z,tjt，得：Vx,y,z,tVTx,y,z,tjtpkVx,y,z,tjtVTx,y,z,tjt kkNtVTx,y,z,tjt j ,RjtEVx,y,z,tVTx,y,z,tjtpkRjktk

j , 結(jié)合相關(guān)函數(shù)的性RjtRjtpRjtRjtkRjktk

j ,R0kRktR0kRjkt kpkRktk

kR

——為p1mm階矩陣，I, ,T，I為m階單位矩陣 ppk

p1mR11R11R132tRp11ptR21tR22R23tR R12tR12tR12tRp12pRp13pRp1p1Rijmt——mm階矩陣，i1,,p1，j1, ,p1，m1, ,Rij0Sijfcos2fdf, ik1, ,當ij時，Sijf為脈動風速自功率譜密度函數(shù)；當ij時，Sijf風速互功率譜密度函數(shù)，其中i1

,m，j1

,m根據(jù)脈動風速時程假設，重0，可SijfSijf SiifSjjfrijf Siif或Sjjf——風速譜密度rijf——脈動風相干系數(shù)，由相關(guān)性函數(shù)求得；vzivzj——分別為第i點和j由此可見，當知道脈動風速自譜密度Siif和相干rijf時，便可以確定Sijf的大小。其次是獨立隨機過程向量Nt的求NtLntTTm, 1ntntRNL

R 2k R 2kmL m

k LL

i,j將求得的回歸系數(shù)矩陣和隨機過程向量Nt代入式（2-14）可以得到最終的m個隨機過程為：pVx,y,z,tkVx,y,z,tktNtk11jtp1jktn1jtjt kkmjt kmjk nmjtSiif和相干函數(shù)rijf求得；AR模型系數(shù)矩陣RN的求解，可由Sijf2.4-1 目標譜比較圖，限于篇幅只1層、第3層、第5層、第7層加載點處的模 速度速度 速度速度功率功率譜密度

時間

功率功率譜密度

時間 --

-

-

- -

頻率

頻率（a）第1 （b）第3 速度速度 速度速度功率功率譜密度

時間

功率功率譜密度

時間 --

-

-

- -

頻率

頻率（c）第5 （d）第7 本章小復合材料橫擔—塔線耦合體系有限元建模引目前有限元軟件種類較多，比較常用的有大型通用有限元軟件ANSYS，以及面向結(jié)構(gòu)分析和設計的SAP2000。SAP2000是由SCI公司開發(fā)研制的結(jié)構(gòu)分析設計軟件，最初版本為SAPWilson為消除傳統(tǒng)手算和結(jié)構(gòu)分析矩陣法之筑以及其它的基礎設施，提供了強大的結(jié)構(gòu)分析技術(shù)。基于SAP2000優(yōu)良的非線性計算能力，本文采用SAP2000對復合材料轉(zhuǎn)動橫擔-輸電塔線耦合體系的動輸電塔線體系力學模型輸電塔力學模型工程為背景，該線路輸電塔原型結(jié)構(gòu)高度為59.6m，塔腿根開為10.378m×10.378m，塔的正、側(cè)面視圖如圖3.2-1所示，每跨檔距為500m。3.2-1構(gòu)，具體型號在此不一一注明，圖3.2-2為輸電塔單塔模型。3.2-2復合材料轉(zhuǎn)動橫擔力學模復合橫擔為FRP材料，采用框架單元模擬，計算參數(shù)見表3-1。復合橫擔的1％。

N/m3 泊松 （mm：FRP拉索（mm：FRP423.2-3導線力學模型SAP2000中索力的施加有三種方法：一是直接施加p力，這種行為直接影響N 其中：為拉索材料的線熱脹系數(shù)；E為拉索的彈性模量；A為拉索截面面拉索計算參數(shù)見表3-2：

3-2 面3

(N/m (mm拉 3.2-4絕緣子串力學模型為0.01；兩端釋放2、3軸的彎矩來模擬鉸接（見圖3.2-5 3-3 密

1.2。本文約定模型高度方向為Z軸，橫向為X軸，縱向為Y軸，其他模型不再進行說明。為了更好的研究輸電塔及塔線體系問題，本文利用結(jié)構(gòu)設計軟件SAP20003.2-6為SAP2000中建好的塔線耦合體系模型。對于單塔模型基礎設置為四個角圖3.2-6塔線體系耦合模型風荷載計算靜力風荷載的計算kzsz v2 z——Zs——風荷載體z——Z根據(jù)《GB50135-2006高聳結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》，導線風荷載的標準值，應按wdLsin2 0zsc wx——垂直于導線的水平風荷載標準值（KN——風壓不均勻系數(shù)，應根據(jù)設計基準風速，按照下表的規(guī)定確定z——風壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行 規(guī)范》的規(guī)定，當基準高度不是10m時，作相應換算；Lp——桿塔的水平檔距——風向與導線方向之間的夾角0——基準風壓標準值（KNm2，應根據(jù)基準高度的風速v03-vv20v30vv地面粗糙度可分為A、B、C、D四類：C動力風荷載的計算地貌類別為B類，0.16；計算階數(shù)，p4；tdt0.1s；初始頻率,w0.001Hz；dw0.001Hz；SUMT200s計算工況及加載方計算工算參數(shù)由西北電力設計院提供，見表3-5。3-5結(jié)構(gòu)重要性 可變荷載分項荷載分項風七線模型，設1-3跨100％覆冰，4-7跨不覆冰?？勺兒奢d組合系數(shù)安裝載荷計算參數(shù)由西北電力設計院提供，見表3-8。可變荷載組合系數(shù)安裝荷載考慮1.1的沖擊系數(shù)，1.5倍起吊，小風，溫度為-15℃。溫度1-0°0√√√√√荷載分項系數(shù)為1.2，活荷載分項系數(shù)為1.4。加載方（1）圖3.4-1，擋風面積見表3-11。3.4-1層 度度 87654321

面積

0 A

設計經(jīng)驗，鐵塔的填充面積取值為0.2?0.3，塔頭部位桿件布置較密集，一般取0.3，塔身部位則取為0.2，若算出的理論值與實際值相近，則可以使用。T5154-2002送電線路桿塔機構(gòu)設計技術(shù)規(guī)定》進行加載，見表3-12。 xX方 x

0.75w wY方 0.25w 0.15w wx—是風垂直吹向?qū)Ь€時的標準值，見公式3-43-53.4-2為單塔動力 3.4-3為風模擬得到結(jié)構(gòu)在不同高度處脈動風風速時程曲線和模擬譜與目 速度速度 速度速度功率功率譜密度

時間

功率功率譜密度

時間 --

-

--

-

頻率

頻率 速度速度 速度速度 功率功率譜密度

時間

功率功率譜密度

時間 --

-

-

- -

頻率

頻率 速度速度 速度速度 功率功率譜密度

時間

功率功率譜密度

時間 --

-

-

- -

頻率

頻率 速度速度 速度速度功率功率譜密度

時間

功率功率譜密度

--

-

-

- -

頻率

各層加載點處的風速時程，見圖3.4-4，相應風荷載時程曲線如圖3.4-5所示。 6 時間

8 時間 速度速度速度速度 8 時間

9 時間05 05 時間時間 速度速度速度 時間

9 時間3.4-4 荷載荷載荷載荷載 時間

時間1荷載荷載20

荷載荷載0 0時間

時間荷載荷載 時間

1荷載荷載 時間 荷載荷載荷載荷載 10.0

10 0時間

時間3.4-53.4-6 以下給出90o大風、90o小風、覆冰中風荷載的16個加載點處的風荷載時程曲線，分別見圖3.4-7、圖3.4-8、圖3.4-9。 荷載荷載

荷載荷載1 80100120140160180時間

1 100120140160180時間 荷載荷載荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載1

荷載荷載1 80100120140160180時間

100120140160180時間 2荷載荷載1

荷載荷載10 80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載1

荷載荷載1 80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載

荷載荷載1 80100120140160180時間

1 100120140160180時間 荷載荷載

荷載荷載1 80100120140160180時間

1 100120140160180時間 荷載荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間

荷載荷載

荷載荷載

80100120140160180時間

100120140160180時間

荷載荷載

荷載荷載

80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載

荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間荷載荷載

荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間荷載荷載 80100120140160180時間

荷載荷載 100120140160180時間 荷載荷載

荷載荷載

80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載

荷載荷載

80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載

荷載荷載

80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間 荷載荷載荷載荷載 80100120140160180時間

100120140160180時間 本章小復合材料轉(zhuǎn)動橫擔-塔線耦合體系靜力分析引SAP2000的一種分析類型，它不考慮結(jié)構(gòu)的阻尼和慣靜力非線性響應分析用其剛度矩陣作為其他線性分析的基礎，使得所有分析結(jié)果對于設計可以疊加。本文通過SAP2000結(jié)構(gòu)有限元軟件進行初始靜力非線性工況設置，分兩步進行：靜力模型分析在無風、無冰、0℃時建立模型：當導線弧垂為17.01m時，通過SAP200072761.08N72181N非常吻合。圖4.2-1為三塔四跨整體模型示意圖，四檔與七檔類似（只是檔數(shù)的差別。為了更（a）掛點號示意圖4.2-1三塔四跨塔線耦合體系靜力非線性分析結(jié)果為三塔四線塔線耦合體系在0°大風工況、45°大風工況、60°大風工況、90°大風4.2-2 掛點號號角移）////////////

橫擔X

橫擔Y

絕緣子串軸力大致相等，絕緣子串軸力最大為157.29KN，橫擔上部軸力最大為角最大為9.6°，發(fā)生在中間塔；橫擔最外側(cè)端點在Y軸正方向的最大位移為0.32m，見圖4.2-3變形后位置；導線斜弧垂從1~4跨逐漸減小，最大斜弧垂在 橫 橫

X Y號號角////

////從表4-2中可以看出，45°大風工況順風側(cè)（右）和背風側(cè)（左）的絕緣子串軸力大致相等，絕緣子串軸力最大值為167.37KN；由于絕緣子串風偏角相對力最大值分別為-174.27KN171.89KN；橫擔繞ZY軸正方向轉(zhuǎn)動，Y軸最大張力在第4跨為105.25KN，順風側(cè)導線張力比背風側(cè)張力稍大，順風側(cè)導線最大張力為105.25KN，背風側(cè)導線最大張力為102.57KN。

橫 橫

X Y 低點

點號號角//////

串風 張軸 向 向 弧//////4-3中可以看出，60°大風工況順風側(cè)（右）和背風側(cè)（左）的絕緣子串軸力大致相等，軸力最大為178.89KN；由于絕緣子串風偏角變大并且達到力最大值分別為-192.42KN189.42KN；導線斜弧垂和張力在每跨大致相同，上部主要承拉使單元伸長，因此導致背風側(cè)在X方向偏移更大一些。 絕緣子串風偏橫擔X方橫擔Y方////////////從表4-4中可以看出，90°大風工況順風側(cè)（右）和背風側(cè)（左）的絕緣子串軸力大致相等，軸力最大為193.76KN；由于絕緣子串風偏角變大并且達到力最大值分別為-209.71KN和207.69KN；導線斜弧垂和張力在每跨大致相同，218.24KN3113.42KN；由于導線每上部主要承拉使單元伸長，所以背風側(cè)在X方向偏移更大一些。 絕緣子串風偏橫擔X方橫擔Y方////////////串軸力大致相等，軸力最大為232.03KN；由于絕緣子串風偏角很小，最大只有要承力部件，背風側(cè)橫擔上部為主要承力部件，軸力最大值分別為-215.74KN和力最大在第3跨為131.19KN；由于導線每跨張力分布均勻，橫擔和絕緣子串在Y方向保持不動，整體向X方向偏移，順風側(cè)-0.02m，背風側(cè)為-0.07m。由于在X方向偏移更大一些。 絕緣子串風偏橫擔X方橫擔Y方////////////4-6中可以看出，不均勻覆冰工況順風側(cè)（右）和背風側(cè)（左）的絕緣別為-215.25KN和最小值為-152.86KN，背風側(cè)橫擔上部為主要承力部件，軸力220.62m1~41跨為118.48KN表4-7給出了三塔四跨塔線體系在斷線工況下絕緣子串和橫擔的軸力及節(jié)點 掛號號角

橫 橫X Y

//////// 橫 橫

X Y號號角000////0000////0

4-15中可以看出，安裝工況順風側(cè)（右）和背風側(cè)（左）的絕緣子串218.16m，張力最大在第3136.36KN；由于導線每跨張力分布均勻，橫擔和絕緣子串在Y方向保持部主要承壓，而背風側(cè)橫擔上部主要承拉使單元伸長，所以背風側(cè)在X方向偏六塔七跨塔線耦合體系靜力非線性分析結(jié)果4.2-64-94-104-114-124-134-144-15、表 掛點橫擔X 橫擔Y 掛點

號角移移////////////Y0.36m、0.59m、0.71m、0.73m、0.64m、0.41m，這可以看出在第一跨，達到19.35m，導線張力最大值在最后一跨，數(shù)值為108.61KN。 掛號號角////////////

橫 橫X Y

從表4-10六塔七跨塔線體系45°大風工況分析結(jié)果可以與三塔四跨模型4.2-8。絕緣子串風偏角最大達到24.95°，發(fā)生在中間塔，斜弧垂最大在第一跨為18.74m，導線張 掛點橫擔X 橫擔Y 掛點

號角移移//////////// XY點號角000000//////000000////// 絕緣子串風偏橫擔X方橫擔Y方000000//////000000////// 橫擔 橫 橫 導線掛絕緣 導線 部最 串風 X Y 低點 大張軸 向 向 弧號角 （m）（m）////////4-14六塔七跨-不均勻覆冰工況可以看出，與三塔四跨模型相比計算結(jié)9 橫 橫

部最 部最

X Y

串風軸 軸 向

號角////////4-15六塔七跨斷線工況可以看出，計算結(jié)果與三塔四跨相比計算結(jié)果 號

橫 橫X Ｙ向 向

角000000//////000000//////塔線耦合體系靜力非線性分析結(jié)果比較所以這一工況比較第一跨的塔和導線數(shù)據(jù)。其它7個工況本項目選擇第二跨表4-17所示。 1-0°789右4.2-10789右（a）各工況絕緣子串軸力變化圖右右 右右 圖4.2-10各工況軸力變化圖緣子串與復合橫擔夾角、絕緣子串測點和與間隔棒最大夾角。由表4-18可以看出，在1-4工況中，風偏角隨工況依次增大。5-8工況風偏角普遍偏小，其中不2、 1-11-21-32-12-22-31-0°點位移，計算出斜弧垂進行比較，結(jié)果如表4-19所示。 1-0°1-80°、45°工況中有弧垂累積效應，下圖4.2-13、4.2-14分別為0°、45°大風工況每跨斜弧垂比較。右4 右右 本章小SAP20001-4工況分析計算，得出不同角度風隨著角度增沖擊荷載等對結(jié)構(gòu)的影響。由于弧垂累積效應（從1-4跨弧垂依次增大，使導復合材料轉(zhuǎn)動橫擔-塔線耦合體系動力分析引并且大部分都是無條件穩(wěn)定收斂。HTTNewmarkSAP2000HTT法，為獲得精確結(jié)果，通過采用實際最小時間步長，并設置接近于零的系數(shù)（取值為0~1/3之間。在結(jié)線體系阻尼比取0.04。模態(tài)分結(jié)構(gòu)設計相關(guān)信息，并定性判斷結(jié)構(gòu)響應情況，同時模態(tài)分析還是其他動力分析MXKX

M、K、X、X分別為質(zhì)量矩陣、剛度矩陣、加速度向量和位移向若Xsint X2sintK2M

特征向量法和改進的Ritz量法兩種。特征向量法采用的是子空間迭代法，其特點是求解精度高；改進的Ritz量法由于所求的特征向量都與荷載有關(guān)，從而避采用改進的Ritz量法計算。輸電單塔模態(tài)分析導線，導線對絕緣子串連接處的Y向位移有一定的約束作用，因此本文在絕緣Y向?qū)^緣子串的影響。本文取彈簧剛周期（見表5-1）及振型（見圖5.2-15-1頻率123456789(a)一階振 (b)二階振 (c)三階振 (d)四階振(e)五階振 (f)六階振 (g)七階振 (h)八階振(i)九階振 (j)十階振5.2-1HbTHb其中，H——塔體高度；B——根開寬度；b——塔頭寬度一振型周期T0.6105s，而經(jīng)驗公式計算得T0.635s，自振周期與規(guī)范推薦公輸電塔線耦合體系的模態(tài)分析10階振型的自振頻率進行比較，具體見表5-2。123456789從表5.2可以看出，兩個模型前4階的自振頻率較為密集，4階的自振400400階的自振385階。由于篇幅限制，只給出出現(xiàn)塔線耦合體系振型的主要階次的部分主要振型（見圖5.2-255階輸電塔線T=3.551s圖5.2-2耦合體系部分主要振型重點觀察的單元軸力、節(jié)點位移時程變化，單塔計算參考點見圖5.3-1。5.3-10°大風工況風振響應計位移位移

位移位移時間1

時間2

位移位移位移位移

時間3

時間4位移位移

位移位移

時間5

時間6

位移位移

位移位移

時間

時間位移位移

時間第9層位移響應時程5.3-2各層位移響應時程加速加速度

加速加速度

時間

時間加速度加速度加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度時間95.3-3 0°Y5.3-5為絕緣子串軸力響應72.7s159.9KN1、2、3號掛點的軸力如下圖5.3-6；圖5.3-7為橫擔上部軸力響應時程，其在66s有最大軸力，為66s時有最大軸力，為-140.40KN1、2、60.9s9.617KN5.3-11-b為第三跨張力響應時程，其在60.6s10.333KN1、2、3、4跨導線最大張力如下圖5.3-12。

x軸力軸力 時間

x軸力軸力 時間

x張力張力 時間

x張力張力1 時間 5.3-12線張力最大，為103.1KN。5.3-13-a、5.3-13-b5.3-13-z分別為絕緣子串X、Y、Z方向位移響應位移位移0 時間絕緣子串X位移位移 時間絕緣子串Y-0-0位移位移-0-0 時間 5.3-13-b中可以看出，在86.6s絕緣子串Y方向位移有最大值，為 各掛點絕緣子串Y絕緣子串風偏角最大值為18.55°。0位移位移0-0 時間橫擔X00位移位移00 時間橫擔Y-0位移-0位移-0-0 時間 5.3-15-b可以看出86.6sY方向位移有最大位移0.588m。圖5.3-1686.6s各掛Y方向位中也標明了這一時刻圖5.3-16-a、圖5.3-16-b、圖5.3-16-z中所對應的坐標值。5.3-16各掛點橫擔Y位移位移

時間導線中點X位移位移 時間導線中點Y0位移位移 時間5.3-175.3-17-b86.1s導線Y方向位移有最大值。在這一時刻，從圖5.3-17-a和圖5.3-17-z中找出對應的X、Z坐標值并計算出此刻第二跨導線中點處的斜弧垂為18.63m。圖5.3-1886.1s各跨導線斜弧垂位移。5.3-18在第一跨，為19.35m。45°大風工況風振響應計位移位移位移位移時間

時間(a)第1層位移響應時 (b)第2層位移響應時位移位移

位移位移時間

時間 (d)第4層位移響應時位移位移

位移位移

時間

時間

位移位移

位移位移時間

時間位移位移

時間 加速加速度

加速加速度

時間

時間 (b)第2層加速度響應時加速度加速度加速度

時間(c)3

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度

時間 5.3-235.3-2467.6s有最大軸力，為橫擔下部軸力響應時程，其在67.6s時有最大軸力，為-209.08KN，在這一時67.7s110.37KN1、2、3、4跨的導線最大張力如下圖5.3-29。2軸力軸力

x 時間

x軸力軸力1 時間

x軸力軸力 時間

x張力張力1 時間 116.1KN。位移位移 時間（a）絕緣子串X位移位移 時間絕緣子串Y位移位移0 時間 5.3-30-b中可以看出76s絕緣子串Y方向位移有最大值0.364m。5.3-30-a5.3-30-zX、Z坐標值并計算出此刻中間掛點的風偏角為32.36°。5.3-31各掛點絕緣子串Y緣子串風偏角最大值為33.60°。-0位移位移-0 時間橫擔X0位移位移00 時間橫擔Y0位移位移-0 時間 5.3-32-b76sY0.382m。 位移位移 時間（a）導線中點X0位移位移00 時間(b)導線中點Y43位移位移10 時間5.3-345.3-34-b86.1s導線Y方向位移有最大值。在這一時刻，從圖5.3-34-a和圖5.3-34-z中找出對應的X、Z坐標值并計算出此刻第二跨導線中點處的斜弧垂為18.77m。5.3-3560.6s5.3-35在第一跨，為20.1m。60°大風工況風振響應計

位移位移位移位移時間

時間位移位移

位移位移

時間

時間位移位移位移位移時間

時間6位移位移位移位移時間

時間8位移位移

時間5.3-36加速加速度

加速加速度

時間

時間加速度加速度加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度時間5.3-37 60°X5.3-39為絕緣子串軸力響應時程，其在69.6s有最大軸力，為237.04KN，在這一時刻1、2、3號掛點的絕緣子串軸力如下圖5.3-40；圖5.3-41為橫擔上部軸力響應時程，其在69.6s有最大軸力，為251.75KN，在這一時刻1、2、3號掛點的橫擔上部軸力如下5.3-425.3-4369.6s時有最大軸力，為-252.82KN，在這一時刻1、2、3號掛點的橫擔下部軸力如下圖5.3-44；圖5.3-4569.6s139.40KN，在這一時刻1、2、3、4跨的導線最大張力如下圖5.3-46。

x軸力軸力2 時間 大，為238.3KN。32軸力軸力10

x 時間 大，為252KN。

x軸力軸力 時間

x張力張力1 時間 位移位移 時間絕緣子串X0位移位移00 時間絕緣子串Y位移位移0 時間 5.3-47-a中可以61.6s絕緣子串X方向位移有最大值，為-2.04m。5.3-47-b5.3-47-zY、Z坐標值并計算出此 各掛點絕緣子串X絕緣子串風偏角最大值為43.98°。左側(cè)右-0左側(cè)右位移位移-0 時間橫擔X0位移位移00 時間橫擔Y0位移位移-0 時間 位移位移 時間（a）導線中點X0000位移位移-0-0-0-0

時間導線中點Y8位移位移420 時間 5.3-51-a124.6sX方向位移有最大值。在這一跨導線中點處的斜弧垂為19.45m。5.3-52124.6s 19.6m90°大風工況風振響應計

位移位移

位移位移時間1

時間2位移位移

位移位移時間

時間位移位移

位移位移

時間

時間位移位移位移位移時間

時間位移位移時間 加速加速度

加速加速度

時間

時間 (b)第2層加速度響應時加速度加速度加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度時間

90°X5.3-56為絕緣子串軸力響191.3s282.72KN1、2、3號掛點的5.3-575.3-5869.6s有最大軸力280.81KN，在這一時123號掛點的橫擔上部軸力如下5.3-59；5.3-60191.3s有最大軸力，為-289.84KN，在60.8s188.6s有最大張力，為156.0KN，在這一時刻1、2、3、4跨的導線最大張力如下圖5.3-63。32軸力2軸力22

x1 時間 最大，為310KN。32軸力軸力10-

x

時間 大，為300KN。

x軸力軸力 時間

x張力張力 時間 5.3-64-a、5.3-64-b5.3-64-zX、Y、Z方向位移響應位移位移 時間（a）絕緣子串X位移位移

時間絕緣子串Y位移位移0 時間 刻絕緣子串風偏角最大值為47.05°。-0位移-0位移-0-0-0 時間橫擔X位移位移

時間橫擔Y位移位移 時間 位移位移 時間（a）導線中點X位移位移0 時間(b)導線中點Y987位移位移543210 時間 5.3-68-a192.5sX方向位移有最大值。在這一跨導線中點處的斜弧垂為19.36m。5.3-69192.5s 均勻覆冰工況風振響應計算均勻覆冰工況中10m/s小風，并且風攻角90°，故這里對單塔風振X5.3-71為絕緣子串軸力60.7s230.05KN1、2、3號掛點的橫擔上部軸力如5.3-76；圖5.3-77為第二跨導線張力響應時程，其在64.8s有最大張力，為2

x22軸力2軸力2222 時間 由圖5.3-72可以看出，在103.2s各掛點絕緣子串軸力間塔掛點軸力

x軸力軸力2 時間 -1

x-1軸力-1軸力-2-2 時間

x1張力張力1 時間 （a）絕緣子串X(b)絕緣子串Y 各掛點絕緣子串X絕緣子串風偏角最大值為15.50°。橫擔X

x軸力軸力0 時間橫擔Y 5.3-8261.5s各掛點橫擔X方向位移，在圖中標明了此刻圖5.3-81-a、圖5.3-81-b、圖5.3-81-z中所對應的坐標值。 （a）導線中點X(b)導線中點Y 由圖5.3-83-a可以看出，在60.9s導線中點X方向位移有最大值。在這一時刻，從圖5.3-83-b和圖5.3-83-z中找出對應的Y、Z坐標值并計算出此刻第二跨導線中點處的斜弧垂為18.27m。5.3-8460.9s 不均勻覆冰工況風振響應計算勻覆冰工況下橫擔、絕緣子串位移變形示意圖5.3-85。 X5.3-86為絕緣子串軸力響應時程，其61.6s有最大軸力，為197.12KN，在這一時刻1、2、3號掛點146.2s179.31KN1、2、3號掛點的橫擔上部軸力5.3-92-b64.6s113.2KN，這兩個時刻1、2、3、4跨的導線最大張力如下圖5.3-93。

x軸力軸力 時間 大，為230.3KN。 最大，為209.0KN。

x張力張力 時間

x張力張力 時間(b) （a）絕緣子串X(b)絕緣子串Y 5.3-94-a中可以60.4s絕緣子串X方向位移有最大值，為-0.68m。5.3-94-b5.3-94-zY、Z坐標值并計算出此5.3-95各掛點絕緣子串X緣子串風偏角最大值為31.45°。橫擔X位移位移 時間橫擔Y 5.3-9660.2s各掛點橫擔X方向位移，在圖中標明了此刻圖5.3-96-a、圖5.3-96-b、圖5.3-96-z中所對應的坐標值。 （a）導線中點X(b)導線中點Y 中點處的斜弧垂為20.5m。5.3-9960s 斷線工況風振響應計算斷線側(cè)橫擔、絕緣子串位移變形示意圖5.3-100。 斷線工況由于斷線的沖擊作用在順導線方向 一時刻1、2、3號掛點的絕緣子串軸力如下圖5.3-102；圖5.3-103為橫擔上部軸力響應時程，其60.5s有最大軸力，為217.72KN，在這一時刻1、2、3號掛點的橫擔上部軸力如下圖5.3-104；圖5.3-105為橫擔下部軸力響60.5s時有最大軸力，為-176.28KN1、2、3號掛點的橫擔下部軸力如下圖5.3-106；圖5.3-107為第二跨導線張力響應時程，其在62.1s有最大張力，為351.26KN1、2、3、45.3-108

5x軸力軸力 時間 5軸力軸力 時間 5軸力軸力 時間 43張力張力21

5x 時間 力最大，為351.27KN。位移位移 時間斷線側(cè)絕緣子串X10位移位移 時間斷線側(cè)絕緣子串Y位移位移0 時間斷線側(cè)絕緣子串Z5.3-1095.3-11062.2s斷線側(cè)各掛點絕緣子串Y方向位移，并標明了此刻絕緣 斷線側(cè)各掛點絕緣子串Y大，此刻絕緣子串風偏角最大值為34.00°。位移位移0

時間斷線側(cè)橫擔X10位移位移 時間斷線側(cè)橫擔Y位移位移 時間 -2.94m 42位移位移 時間斷線側(cè)導線中點X1位移位移 時間斷線側(cè)導線中點Y位移位移50 時間（c）斷線側(cè)導線中點Z 272625252424位移23位移232222212120201919 掛點 安裝工況風振響應計算5.3-115X5.3-116為絕緣子串軸力響應5.3-120172.9s時有最大軸力，為-225.5KN，4跨的導線最大張力如下圖5.3-123。

x軸力軸力 時間 最大，為238.9KN。

x軸力軸力2 時間

x軸力軸力 時間

x張力張力 時間 5.3-124-a、5.3-124-b5.3-124-zX、Y、Z 各掛點絕緣子串X絕緣子串風偏角最大值為8.72°。左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)位移位移 時間 各掛點橫擔X

x左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)1位移位移0 時間 由圖5.3-128-a可以看出172.5s導線中點X方向位移有最大值。在這一時刻，從圖5.3-128-b和圖5.3-128-z中找出對應的Y、Z坐標值并計算出此刻第二跨導線中點處的斜弧垂為18.27m。5.3-129172.5s 觀察：絕緣子串軸力風振響應、絕緣子串（1、2節(jié)點）位移風振響應，復合橫0°大風工況風振響應計算

位移位移位移位移時間

時間(a)第1層位移響應時 (b)第2層位移響應時位移位移

位移位移時間3

時間4位移位移

位移位移

時間

時間6位移位移位移位移時間

時間8位移位移

時間 加速加速度

加速加速度

時間

時間加速度加速度加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度時間

0°Y5.4-3為絕緣子串軸力響應5.4-784.9s時有最大軸力，為-138.20KN，這1、2、3、4、5、65.4-85.4-9為第四4、5、6、7跨導線最大張力如下圖5.4-10。

x軸力軸力 時間

x軸力軸力 時間

x軸力軸力 時間

x張力9張力9 時間 由于邊界條件影響可以忽略。第六跨有導線張力最大值，為112.5KN。左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)0位移位移-0 時間（a）絕緣子串X左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)位移位移1 時間(b)絕緣子串Y位移位移 時間) 5.4-11-b中可以看出86.5s絕緣子串Y方向位移有最大值1.70m。5.4-11-a5.4-11-zX、Z坐標值并計算出此 各掛點絕緣子串Y絕緣子串風偏角最大值為18.51°。000位移0位移0-0-0-0-0 時間橫擔X位移位移1 時間橫擔Y位移位移 時間 5.4-1486.5s各掛點橫擔Y方向位移。 左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)位移位移 時間（a）導線中點X左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)位移位移1 時間導線中點Y0位移位移-0-1 時間 5.4-15-b86.4s導線Y方向位移有最大值。在這一時刻，從圖5.4-15-a和圖5.4-15-z中找出對應的X、Z坐標值并計算出此刻第四跨的斜弧垂為16.98m。5.4-1686.4s 5.4-170°大風工況下86.4s位移變形圖（5倍。 項目取各跨（17跨）Y方向位移最大值時刻，整體塔線 123456橫擔Y值1234567導線中點Y值123456橫擔Y值1234567導線中點Y值123456橫擔Y值1234567導線中點Y值123456橫擔Y值1234567導線中點Y值123456橫擔Y值1234567導線中點Y值5-3可知，橫擔在掛2、3、4Y方向位移增長相差不大，并且在2、0°4－2跨的弧垂下降趨勢緩慢，所以導線中點的弧垂下降高度相對于每跨500米可以忽略不計。45°大風工況風振響應計算

位移位移位移位移時間

時間2位移位移

位移位移

時間

時間4

位移位移位移位移

時間

時間

位移位移

位移位移

時間

時間 (h)第8層位移響應時位移位移

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速度加速度加速度

時間

時間 (d)第4層加速度響應時加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度時間 95.6s194.20KN1、2、3、4、5、6號掛點的5.4-2495.6s時有最大軸力，為-205.08KN，1、2、3、4、5、65.4-255.4-26為2、3、4、4、5、6、7跨導線最大張力如下圖5.4-27。

x軸力軸力 時間 大，為201KN。

x右右軸力軸力1 時間

x-0-0軸力-1軸力-1-1-2 時間

x張力張力1 時間 5.4-27力最大值在第六跨，為120.2KN。絕緣子串X左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)位移位移 時間絕緣子串Y左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)位移位移0

時間 5.4-28-a5.4-28-zX、Z坐標值并計算出此 各掛點絕緣子串Y此刻絕緣子串風偏角最大值為42.40°。左側(cè)右側(cè)-0左側(cè)右側(cè)位移位移-0-0 時間橫擔X左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)1位移位移0 時間橫擔Y位移位移 時間 5.4-3160s各掛點橫擔Y方向位移。 1.36m。位移位移 時間（a）導線中點X左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)位移位移 時間(b)導線中點Y4位移位移210- 時間 5.4-32-a5.4-32-zX、Z坐標值并計算出此刻第四跨導線中點處的斜弧垂為18.6m。5.4-3360s 23.0mY60s都最大，下表5-4為橫擔、導線中點位移值比較。 123456橫擔Y值1234567導線中點Y值60°大風工況風振響應計算

位移位移

位移位移時間

時間

位移位移位移位移

時間

時間 (d)第4層位移響應時位移位移

位移位移

時間

時間

位移位移

位移位移

時間

時間8

位移位移(2)加速度響

時間 加速加速度

加速加速度

時間

時間加速度加速度加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度2)塔線風振響

時間 5.4-40186.4s時有最大軸力，為-260.12KN，1、2、3、4、5、65.4-415.4-42為2、3、4、5、6、7跨導線最大張力如下圖5.4-43。

x軸力軸力2 時間 最大，為245.1KN。32軸力軸力10

x-0 時間

x-0軸力軸力-1-2 時間

x左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)1張力1張力110 時間 5.4-44-a、5.4-44-b5.4-144-zX、Y、Z-0-1位移位移-1-1-2 時間絕緣子串X位移位移0 時間絕緣子串Y右右1位移位移0 時間 5.4-44-a中可以67.7s絕緣子串X方向位移有最大值，為-2.10m。5.4-44-b5.4-44-zY、Z坐標值并計算出此 各掛點絕緣子串X緣子串風偏角最大值為44.74°。位移位移 時間橫擔X右右位移位移0 時間橫擔Y右右位移位移 時間 5.4-4767.1s各掛點橫擔X方向位移。 位移位移 時間（a）導線中點X位移位移0

時間(b)導線中點Y987位移位移543210 時間 由圖5.4-48-a可以看出，在61.4s導線中點X方向位移有最大值。在這一時刻，從圖5.4-48-b和圖5.4-48-z中找出對應的Y、Z坐標值并計算出此刻第四跨導線中點的斜弧垂為19.08m。5.4-4961.4s 90°大風工況風振響應計算單塔位移位移

位移位移

時間

時間

位移位移

位移位移時間3

時間位移位移位移位移時間5

時間6位移位移位移位移時間

時間位移位移(2)加速度響

時間 加速加速度

加速加速度

時間

時間加速度加速度加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度

加速加速度

時間

時間加速加速度

時間 191.4s284.4KN1、2、3、4、5、6號掛點的軸力如下圖5.4-53；圖5.4-54為橫擔上部軸力響應時程，其在61.4s有最大軸力，為280.81KN，這一時刻1、2、3、4、5、6號掛點的橫擔上部軸力如下5.4-555.4-56191.3s時有最大軸力，為-285.84KN，這一時刻1、2、3、4、5、6號掛點的橫擔下部軸力如下5.4-57；圖5.4-58為第四跨導線張力響應時程，去除60.7s的風振奇點位置，其第四跨在188.6s有最大張力，為158.5KN，在這一時刻1、2、3、4、5、6、7跨導線最大張力如下圖5.4-59。32軸力2軸力22

x1 時間 32軸力軸力10-

x

時間5.4-54

x軸力軸力 時間

x張力張力 時間 5.4-60-a、5.4-60-b5.4-60-zX、Y、Z方向位移響應左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)位移位移 時間（a）絕緣子串X左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)位移位移0

時間(b)絕緣子串Y位移位移0 時間 5.4-61各掛點絕緣子串X絕緣子串風偏角最大值為46.76°。-0位移-0位移-0-0-0 時間橫擔X右右0位移位移-0 時間橫擔Y右右位移位移 時間 5.4-63191.5s各掛點橫擔X方向位移。 右右位移位移 時間（a）導線中點X右右位移位移0 時間(b)導線中點Y987位移位移543210 時間 5.4-64-a193.8sX方向位移有最大值。在這一跨導線中點處的斜弧垂為19.9m。5.4-65193.8s 20.05m均勻覆冰工況風振響應計X5.4-66為絕緣子串軸力65.4-675.4-6860.7s210.5KN1、2、3、4、5、6號掛點的橫擔上部軸力5.4-7264.8s132.25KN，在這一時刻1、2、3、4、5、6、7跨導線最大張力如下圖5.4-73。2

x22軸力2軸力2222 時間 5.4-67最大，為228.25KN。

x軸力軸力2 時間 5.4-69-1

x-1軸力-1軸力-2-2 時間

x1張力張力1 時間 132.25KN。絕緣子串X絕緣子串Y 各掛點絕緣子串X緣子串風偏角最大值為15.50°。橫擔X

x軸力軸力0 時間橫擔Y5.4-765.4-7763s各掛點橫擔X方向位移。 各掛點橫擔X（a）導線中點X(b)導線中點Y 由圖5.4-78-a可以看出，在60.9s導線中點X方向位移有最大值。在這一時刻，從圖5.4-78-b和圖5.4-78-z中找出對應的Y、Z坐標值并計算出此刻第四跨導線中點處的斜弧垂為18.27m。5.4-7960.9s5.4-7918.33m不均勻覆冰工況風振響應計算X5.4-80為絕緣子串軸65.4-815.4-8267.1s5.4-835.4-8462.9s時有最大軸力，5.4-8662.9s110.2KN，在這一時刻1、2、3、4、5、6、7跨導線最大張力如下圖5.4-87。

x軸力軸力 時間 大，為227.5KN。

x右右軸力軸力 時間 大，為210KN。

x-1軸力-1軸力-1-1 時間5.4-84

x張力張力 時間 5.4-87118.1KN。位移位移 時間（a）絕緣子串X位移位移 時間(b)絕緣子串Y左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)位移位移0 時間 各掛點絕緣子串X-0.6m。此刻絕緣子串風偏角最大值為43.17°0位移位移 時間橫擔X位移位移 時間橫擔Y位移位移 時間 5.4-9162.2s各掛點橫擔X方向位移。右右位移位移 時間（a）導線中點X位移位移1 時間(b)導線中點Y位移位移2 時間5.4-925.4-92-a101.4sX方向位移有最大值。在這一跨導線中點處的斜弧垂為15.25m。5.4-93101.4s 20.7m。斷線工況風振響應計算斷線工況由于斷線的沖擊作用在順導線方向（Y軸方向）波動最明顯。圖5.4-9460.5s230.01KN，在這一1、2、3、4、5、65.4-955.4-96為橫擔上部軸力60.5s215.01KN1、2、3、4、5、65.4-975.4-98為橫擔下部軸力響應時程，其在60.5s時有最大軸力，為-215.3KN1、2、3、4、5、6號掛點的橫擔下5軸力軸力 時間 60605s絕緣子串軸4567軸力掛點軸力 5軸力軸力 時間 4567605s橫擔上部軸 5軸力軸力 時間 60.5s60.5s橫擔下部軸-------------掛點 43張力張力21

5x 時間62.1s導線62.1s導線張 工況 351.26KN。位移位移 時間斷線側(cè)絕緣子串X10位移位移 時間斷線側(cè)絕緣子串Y位移位移0 時間斷線側(cè)絕緣子串Z5.4-102由圖5.4-102a中可以看出，在62.2s絕緣子串Y方向位移有最大值，為-2.52m。5.4-102-b5.4-102-zX、Z坐標值并計算出5.4-10362.2s各掛點絕緣子串Y方向位移，并標明了此刻絕緣子串風 斷線側(cè)各掛點絕緣子Y刻絕緣子串風偏角最大值為47.47°。位移位移0

時間10位移位移 時間位移位移 時間 -2.93m62.162.1橫擔Y方向位-------位移-位移--------- 掛點 42位移位移 時間（a）導線中點X1位移位移 時間導線中點Y位移位移50 時間 5.4-106-a60.2sX方向位移有最大值。在這一時刻，從圖5.4-106-b和圖5.4-106-z中找出對應的Y、Z坐標值并計算出此刻第四跨導線中點處的斜弧垂為18.43m。5.4-10792.2s60.2s60.2s導線中點斜弧位移位移 掛點5.4-10725.79m安裝工況風振響應計算X5.4-108為絕緣子串軸力響應122.1s237.8KN1、2、3、4、5、6號掛點的軸力如下圖5.4-109；圖5.4-110為橫擔上部軸力響應時程，其在123.6s219.1KN1、2、3、4、5、6號掛點的橫擔上部軸力一時刻1、2、3、4、5、6、7跨導線最大張力如下圖5.4-115。

x軸力軸力 時間

x軸力軸力2 時間 -1

x軸力軸力-2 時間 5.4-113

x張力張力 時間 軸力軸力-0-0 時間（a）絕緣子串X0位移位移 時間(b)絕緣子串Yx2位移位移0 時間5.4-116-0.632m。在5.4-116-b5.4-116-z中找Y、Z坐標值并計算出此刻的5.4-117123.5sX方向位移，并標 各掛點絕緣子X絕緣子串風偏角最大值為11.01°。0位移位移 時間橫擔Xx2位移位移0 時間橫擔Y軸力軸力 時間 5.4-119123.7s各掛點橫擔X方向位移。 5.4-120-a5.4-120-b5.4-120-zX、Y、Z方向-0-1位移-1位移-1-2-2 時間（a）導線中點Xx321位移位移 時間(b)導線中點Y-0位移位移 時間 5.4-120a173.1sX方向位移有最大值。在這一時刻，從圖5.4-120-b和圖5.4-130-z中找出對應的Y、Z坐標值并計算出此刻的斜弧垂為18.27m。圖5.4-121124.6s各跨導線斜弧垂位移。 18.08m輸電單塔響應規(guī)

5-5 1234567895.5-1123

5-6加速度均方差4567895.5-290°90o大風位移響應最為敏感；三塔四線中第5-65.5-2可以看出：單塔不同風向?qū)τL向的加速度均方差變化差在90°時響應最大，說明單塔對于90o大風加速度響應最為敏感；三塔四線中第本章小282.72KN、280.81KN、284.4KN、280.81KN-285.84KN158.5KN，中點處的斜弧垂為19.9m。0第六塔橫擔位移變化基本相同，可以有效抑制導線的弧垂累積效應。當Y17s234Y1.026m、來愈敏感，塔身相同高度的位移、加速度均方差在90°時響應最大。引在風荷載作用下，復合橫擔的構(gòu)件主要承受荷載，由于復合材料