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基于ansys的輸電線路桿塔有限元分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2026-07-15 21:35 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】工況之一（在靜態(tài)分析計算時）。小結(jié)本章針對1CSJ127m110KV鐵塔分析時，著重點立足于結(jié)構(gòu)特點，桁梁混合有限元分析模型被確認使用在基于ANSYS的有限元分析計算中進行分析，ANSYS作為被使用最多的大型通用有限元分析軟件對1CSJ127m110KV鐵塔進行建模，也對1CSJ127m110KV鐵塔在各種工況下的外部載荷進行了討論分析判斷。第三章 1CSJ127m110KV鐵塔有限元分析 1CSJ127m110KV鐵塔的靜力分析靜力分析作為輸電線路自立式鐵塔力學分析的基礎(chǔ)，以1CSJ127m110KV鐵塔桿件的內(nèi)力（靜態(tài)條件下）以及地基作用力（基礎(chǔ)狀態(tài)下）對1CSJ127m110KV鐵塔對作為理論依據(jù)的的鐵塔設(shè)計方案在鐵塔設(shè)計中通常是優(yōu)化設(shè)計，其中的基礎(chǔ)作用力也是靜態(tài)作用力。這也是本文首先對1CSJ127m110KV鐵塔進行靜力分析的原因。在第二章中進行有限元建模時是針對1CSJ127m110KV鐵塔為實際例子的，同時在各種工況下（包括大風（14N）工況，大雪（10N）工況等等）1CSJ127m110KV鐵塔在的外圍部分載荷進行了討論分析判斷。以下是1CSJ127m110KV鐵塔的靜力分析圖 1CSJ127m110KV鐵塔自重圖 1CSJ127m110KV鐵塔靜力分析線重+自重靜力分析圖 1CSJ127m110KV鐵塔靜力分析圖 1CSJ127m110KV鐵塔的模態(tài)分析指定求解類型為模態(tài)分析作為制定求解模型進入求解器。模態(tài)提取方法指定，大型通用有限元分析軟件ANSYS中的模態(tài)提取方法有7種: 子空間法和Reduced法、BlockLanczos法或者PowerDynaimics在大多數(shù)問題解決與分析中相較于其他方法，這三種方法其實就足夠，在很特殊情況下其他方法才有可能被用到。本例對1CSJ127m110KV鐵塔所進行的模態(tài)分析采用蘭索斯法。以下是1CSJ127m110KV鐵塔十階模態(tài)分析：小結(jié) 對于1CSJ127m110KV輸電鐵塔，桿件的內(nèi)力的引起主要來源于1CSJ127m110KV輸電鐵塔結(jié)構(gòu)的導線重量(包括作用力產(chǎn)生1CSJ127m110KV輸電鐵塔導線上的這一部分)，從這來看，初始應(yīng)力范疇中相當于1CSJ127m110KV鐵塔的桿件包括在范疇內(nèi)，1CSJ127m110KV鐵塔結(jié)構(gòu)的有效剛度的減少主要在于受軸向初始應(yīng)力作用的結(jié)構(gòu)桿件，振動頻率有所降低以及1CSJ127m110KV輸電鐵塔結(jié)構(gòu)的振動特性影響主要來自于以上的原因第四章 1CSJ127m110KV輸電鐵塔的整體穩(wěn)定性分析 1CSJ127m110KV鐵塔的在大風工況下（14N）的風振響應(yīng)1CSJ127m110KV鐵塔的風振響應(yīng)(90度14N大風)在基于大型通用有限元分析軟件ANSYS的分析時，鐵塔結(jié)構(gòu)的風振系數(shù)是首先分區(qū)域計算出來的，1CSJ127m110KV鐵塔各個迎風構(gòu)件考慮風振響應(yīng)時的風載荷由風載荷計算公式計算得來，根據(jù)計算結(jié)果，在1CSJ127m110KV鐵塔的各個節(jié)點上施加所計算得到的桿件風載荷，在對1CSJ127m110KV鐵塔進行風振響應(yīng)的結(jié)構(gòu)分析計算時主要使用靜態(tài)分析方法進行分析。下圖是考慮自重、線重、14N風載： 1CSJ127m110KV鐵塔風振響應(yīng)圖鐵塔在大風工況下的分析工程結(jié)構(gòu)的的重要設(shè)計載荷有很多種，風載荷是其中極為重要的組成部分。高樓大廈，擁有比較高的結(jié)構(gòu)化物體，比如常見的工廠內(nèi)部煙囪、電桿、以及具有比較高結(jié)構(gòu)化的塔樓，主要的作用常常由風載荷來承擔。建筑物的實體，在很大一種程度上造成了阻礙，而這一部分因素是影響空氣流動的主要原因，壓力或吸力正因如此會在在建筑物表面形成，建筑物所受到的風載荷大都來源于這些被稱為壓力或者是吸力。通過查閱實際測量得資料表，建筑物的表面風載荷的分布不是均勻的，地處的位置方向、建筑物的形態(tài)外觀、建筑物的地基以及拔起的高度、還有在建筑物周圍一系列自然地質(zhì)因素，這種種的一切都與風載荷的大小等因素有著密切關(guān)系。風力這一概念比較模糊，在日常生活中我們常常說風的強度即為風力，風級被用來表示風力，對工程結(jié)構(gòu)造成威脅風力是來源于風力達到7級或7級以上，這樣的大風甚至可能導致建筑物的損毀和倒塌。我們將風速轉(zhuǎn)換為風壓來表示風力的大小以便于結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計計算。垂直于風向的平面在最大風速時上所受到的壓力統(tǒng)稱為風壓。風速與風壓與之間有普遍應(yīng)用公式為:式中::單位體積的重力(KN/m2 } v:風速。根據(jù)上式，各種工程中常用的風壓為：= 具有靜力和動力作用的雙重特點的風載荷，穩(wěn)定風是其靜力部分的名稱，脈動風是動力部分的名稱。將風載荷作為靜力載荷來處理用于分析穩(wěn)定風對工程結(jié)構(gòu)的影響。首先，比較1CSJ127m110KV鐵塔不考慮風振響應(yīng)與考慮風振響應(yīng)所得到的不同的桿件內(nèi)力圖，這些都是在正常大風工況下進行的，可以發(fā)現(xiàn)鐵塔的其他桿件內(nèi)力比塔腿主材內(nèi)力小很多，桿件受壓內(nèi)力的來源是最大內(nèi)力，由于1CSJ127m110KV鐵塔是前后對稱結(jié)構(gòu)，本文只列出了一根塔腿的桿件內(nèi)力狀態(tài)內(nèi)力圖有很多種外部狀態(tài)的情況，其中不考慮風振影響鐵塔桿件是本文研究內(nèi)力圖的一種。正常大風工況下，我們可以通過蛛絲馬跡來看出1CSJ127m110KV鐵塔塔座這一部位所考慮的大風振動影響，1CSJ127m110KV鐵塔塔座這一部位不考慮大風振動影響的內(nèi)力放大基本一致，前提是在正常大風工況下。塔座延展部位桿件內(nèi)力的變化，在鐵塔方面相應(yīng)而增加。在計算1CSJ127m110KV鐵塔強度時，內(nèi)力放大對鐵塔強度的影響應(yīng)該考慮進去。在《國家建筑物設(shè)計技術(shù)規(guī)定(2000）》中有這樣的規(guī)定，我們本文研究的，1CSJ127m110KV鐵塔高度為27米，桿件內(nèi)力計算是重中之重，因此計算鐵塔一定要考慮影響有風載荷的影響，風載荷在桿塔的各個高度都有一定的調(diào)整，而在這些調(diào)整上我們的做法是統(tǒng)一采取一個系數(shù)。系數(shù)(風振系數(shù))根據(jù)《國家建筑物設(shè)計技術(shù)規(guī)定(2000）》規(guī)定,在計算鐵塔的風振響應(yīng)時采用等效靜力的方法根據(jù)規(guī)范規(guī)定并利用大型通用有限元分析軟件ANSYS分析，從結(jié)果可以看出，桿件內(nèi)力方面上面的結(jié)果比鐵塔變形的結(jié)果要大，這些都是根據(jù)規(guī)范所得的，以正常大風工況下如按照上述設(shè)計技術(shù)規(guī)定選擇鐵塔的截面的安全可靠性是不行的。安全性作為一個

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