以多跨输电导线在自重和平均风荷载共同作用下的静力平衡构型和刚度作为计算初始条件,假定在此基础上受脉动风荷载作用的响应属于小变形,采用美国土木工程师学会(ASCE)推荐方法考虑导线气动阻尼,提出了输电线路动态风偏响应频域计算方法,深入分析了振型组合阶数及组合方式对计算结果的影响,并与时域计算结果进行了对比。对比结果表明:导线动态风偏计算中必须考虑多阶振型的贡献,且各振型间的交叉项不可忽略;对于2跨输电导线,考虑前3阶振型的完全二次方结合(CQC)法能满足精度要求;对于5跨输电导线,需要考虑前9阶振型CQC组合。计算结果表明:悬垂绝缘子串风偏峰值脉动响应可达到平均响应的10%以上。因此当前输电线路设计中不考虑风偏脉动值是偏不安全的,是引起大风下风偏闪络的主要原因之一。 偏响应的频域计算方法结构动力计算的频域方法仅适用于线性体系，不能直接应用于导线的动态风偏分析，主要原因有2个：首先，频域计算方法-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机频域计算方法的振型叠加是基于小位移假定的，而导线是一种几何非线性特征显著的柔性结构，它在荷载作用下的变形与初始结构形状相比不可视为小量，本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com荷载和响应之间的关系也不再呈线性，因而小位移假定不成立；其次，导线的刚度主要来源于荷载作用下产生的几何刚度，在动力风荷载作用下，导线刚度是随时间变化的。由于这2个方面的限制，传统的频域计算方法在导线动态风偏分析中难以应用。采用图1所示离散自由度模型来描述水平风荷载作用下的导线。自然风通常可以看作由平均风和零均值的脉动风这2个部分组成。平均风荷载的作用属于静力作用，在导线自重与平均风荷载共同作用下，导线将产生静位移；而脉动风荷载的作用是动力作用，它使得导线产生在静力平衡位置附近的往复运动。因此，导线的响应也可以看作由平均响应和脉动响应组成，其运动方程可表示为fK(U+u)+Cu+Mu=F+F(1)式中：K为导线的刚度矩阵，它是导线位移的函数；C和M分别为导线的阻尼矩阵和质量矩阵；F为导线的平均荷载，包括自重和平均风荷载；fF为脉动风荷载；U和u分别为导线的平均位移和脉动位移；u和u分别为相应的速度和加速度。导线的平均位移U通过非线性静力分析可得U=F/K(2)式中K为导线在自重和平均风荷载作用下达到平衡状态时的刚度矩阵。通常导线高度处的风荷载以平均分量为主，脉动分量所占比例很小，这一方面使得导线在风荷载脉动分量作用下的响应近似满足小位移假定，另一方面使得脉动风荷载对导线几何刚度的影响有限，即可以认为K≈K。若上述2个假定成立，则频域法计算导线风偏响应的条件得到满足频域计算方法-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com