强风下直线杆塔力学特性与加固方法研究

针对沿海地区输电杆塔受台风影响下频繁出现倒塔事故,对杆塔进行强风下应力分析并进行局部加固具有重要意义。论文选取110 kV的直线杆塔作为研究对象,采用UG建立其三维模型,基于单向流固耦合的方法,采用Ansys Workbench平台中的CFX模块模拟风场来获得输电杆塔表面风压分布。之后将风载荷导入静态结构模块(static structural),施加固定约束、重力和输电线载荷进行应力计算。针对薄弱环节和变形较大部位,论文提出了三种加固方法,并在设计风速与90°风向角下对未加固与加固的输电杆塔进行对比研究。通过对比输电杆塔变形最大值,表明3种加固方法均能够有效减小输电杆塔在强风下的变形,但是减小效果不相同,在塔头附近进行加固效果优于在塔身进行加固。通过以上仿真分析,可以为输电杆塔的设计与加固提供理论依据。