强风作用下带横隔面输电塔动力响应及破坏机理研究

增设横隔面是对输电塔结构进行抗风加固的一种简单有效方式,但增设横隔面后输电塔的动力稳定性变化和破坏机理差异尚未明晰。以某220 kV同塔双回线路ZY2输电塔为研究对象,通过建立输电塔线耦联体系有限元模型,对比了增设横隔面前后的单塔及塔线体系的模态差异,验证了在靠近塔腿节间的交叉斜材处增设横隔面对于输电塔局部振型的抑制作用。采用随机风场模拟,计算不同风速下不同塔段处斜材增设横隔面前后轴力响应变化,结合动力不稳定区域理论计算斜材动力稳定性参数,将其与动力不稳定区域绘制在同一参数平面内并根据某一风速下斜材是否进入动力不稳定区域,来判断不同塔段处斜材增设横隔面前后的失稳风速。结果表明,合理增设横隔面最高可将杆塔破坏风速提高3 m/s。

内激励型振荡衰减流作用下输流管道动力不稳定分析

振荡衰减流作为一种内激励形式,对输流管道的稳定性和共振特性将产生影响。基于输流管道横向振动运动微分方程,引入指数衰减函数模拟水锤发生时流速呈现的振荡衰减特性,推导得到内激励型振荡衰减流作用下输流管道动力不稳定区域的表达式。在无衰减周期脉动流激励条件下,计算得到两种不同支撑输流管道的不稳定区域,与前人数值研究结果吻合良好。同时将引入的流速表达式与水锤条件下黏弹性输流管道模型计算得到的流速时程进行对比,表明所提出的流速表达式能较好地反映水锤激励下输流管道内水流的双向衰减特性。进一步分析了衰减特征参数对两端简支输流管道不稳定区域的影响,结果表明,内激励型振荡衰减流对于输流管道横向振动的影响不容忽视,当流速衰减系数b增加,不稳定区域向下偏移,且初始流速u 0增大,偏移现象越明显;同时随着时间τ的推移和衰减系数b的增加,流速衰减越快,不稳定区域闭合加快,当管道内流速衰减至0时,水锤过程结束,管道不稳定区域消失。

地下洞室陡倾角层状围岩的静动力稳定性研究

以布伦口-公格尔水电站引水隧洞工程作为研究对象,研究层状岩体条件下当节理面与隧洞洞轴线近乎一致时的围岩稳定性,通过对层状岩质隧洞建立的物理模型,将其转化为等厚度岩质矩形板在纵向荷载作用下静动力学分析的问题,得到在静力作用下的临界荷载公式和在周期性动力作用下的动力不稳定区域,二者相结合,研究岩质矩形板是否发生失稳,为以后将大倾角岩层转化为矩形板分析提供了理论依据,最后利用工程算例进行分析说明。

一种改进Mathieu方程动力不稳定边界的方法

基于Mathieu方程的临界频率方程式,提出了一种改进Mathieu方程不稳定边界的方法,并获得了比Bolotin近似边界更精确的前三阶收敛的不稳定边界。从改进的不稳定区域边界表达式和Bolotin近似公式的对比中发现:两种方法获得的第一、二阶不稳定区域相差不大,但相较于Bolotin的第三阶不稳定区域,改进的第三阶不稳定区域整体上移,且上移幅度随着激发系数的增大而增大。当激发系数μ取0.5时,上边界上移幅度为8.61%,下边界上移幅度为11.56%。对于受低频载荷作用的动力稳定性问题,第三阶不稳定边界公式的改进具有重要的意义。