【正文】 ..................................................... 32 延邊大學(xué)本科畢業(yè)論文 1 摘 要 對(duì)于現(xiàn)階段輸電鐵塔測(cè)試開銷昂貴 、試驗(yàn)前 有必要進(jìn)行對(duì)輸電鐵塔的模擬 仿真 。輸電鐵塔作為電力輸送的支柱， 近年來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，電力業(yè)發(fā)展 迅疾 ，對(duì)輸電鐵塔行業(yè)飛速發(fā)展起到了推波助瀾的作用 。 在本 篇論 文中，有限元分析軟件 ANSYS 與鐵 塔 實(shí)驗(yàn) 分析 及 檢驗(yàn)各種工作條件下的響應(yīng)分析研究，并比較 鐵 塔數(shù)據(jù)，確保模型的真實(shí)性和正確性，在風(fēng)荷載 及雪載荷 作用下的動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算的塔，研究表明，有限元模型可以模擬試驗(yàn)塔的實(shí)際受力情況，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供依據(jù)。 the 延邊大學(xué)本科畢業(yè)論文 2 results show that the finite element model can simulate the tower test when the real stress condition, provide the basis for subsequent tower test simulation, the tower type etc.. Key words： ANSYS； power transmission tower； finite element method； Modeling； dynamic behavior； whole stability 引 言 中 國(guó) 的 經(jīng)濟(jì)建設(shè) 從改革開放以后呈現(xiàn)百花齊放 的蓬勃發(fā)展 的狀態(tài) ， 而 作為 中 國(guó)的一項(xiàng)基本工業(yè) —— 電力 ， 其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 的快慢 直接 受制于電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 。 電力系統(tǒng)的 組成部分有很多，其中最 重要組成部分 就是 大容量、高電壓的架空輸電線路， 這也是必不可少的組成部分。輸電塔作為輸電線路的支柱，總投資額的 40%核算 都由輸電線路的輸電鐵塔承擔(dān) ，占有相當(dāng)大的比重，電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 與輸電鐵塔的安全可靠性息息相關(guān) ，在現(xiàn)代社會(huì)越來越 受到人們的 關(guān)注。 結(jié)構(gòu)矩陣分析方法 通常是 進(jìn)行力學(xué)性能分析 時(shí)的常用辦法 ，確定其橫截面積的大小 時(shí)是基于 強(qiáng)度條件和 鐵塔 桿件的穩(wěn)定性條件， 在 鐵塔設(shè)計(jì)的選材工作 的完成的方面 。 輸電鐵塔主要在電網(wǎng)建設(shè)方面起決定性作用。今后中國(guó)將繼續(xù)在電網(wǎng)建設(shè)的大規(guī)模投資，行業(yè)景氣的 1CSJ127m110KV 輸電塔將保持較高水平。 截止到 20xx 年 ， 在中國(guó)境內(nèi)，對(duì)于 1CSJ127m110KV 輸電線路桿塔 的研究， 就基于有限元模型分析 1CSJ127m110KV 輸電線路桿塔 時(shí) ， 在工程處理方面，空間桁架模型或空間鋼框架模型是主要的采用方案 ，在塔結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)的一個(gè)更高 的水平，和設(shè)計(jì)的理論依據(jù)是完美的，相應(yīng)的。 延邊大學(xué)本科畢業(yè)論文 4 本文工作 本文 運(yùn)用 有限元 仿真 模型， 以及 利用大型通用有限元分析軟件 ANSYS 進(jìn)行有限元分析，以 1CSJ127m110KV 輸電線路桿塔為計(jì)算實(shí)例，對(duì)它進(jìn)行了 十階模態(tài)分析以及在大風(fēng)工況（ 14N）下和大雪工況（ 10N）下 的 分析。 (2)利用 ANSYS 有限元分析軟件對(duì) 1CSJ127m110KV 輸電線路桿塔進(jìn)行 靜力分析 ，研究鐵塔在 大風(fēng)工況（ 14N）、大雪工況（ 10N） 下構(gòu)件的內(nèi)力、變形 。 除此之外同時(shí)對(duì)1CSJ127m110KV輸電線路桿塔 的重力 以及 線重 對(duì) 1CSJ127m110KV輸電線路桿塔的影響方面關(guān)于 動(dòng)態(tài)特性的 進(jìn)行了研究 。 作為 支撐線，地線及其他配件 及對(duì)安全距離的掌控是輸電線塔最主要的功能 ， 在安全距離的掌控方面，導(dǎo)線 到地面，交叉或其他建筑物 要尤為關(guān)注 。 在國(guó) 內(nèi)方面 ， 建塔方案有諸多種 ， 而 自立式鐵塔 的建塔可行性方案也有很多。 1CSJ127m110KV 輸電線路桿塔 有限元模型的建立 鐵塔建立是在大型通用軟件 ANSYS 中建立，利用軟件功能建立坐標(biāo)系及關(guān)鍵點(diǎn)，其模型 CAD 圖 如 下 ， 具 體 數(shù) 據(jù) 參 考 圖 中 1CSJ127m 鐵 塔 數(shù) 據(jù) ：延邊大學(xué)本科畢業(yè)論文 6 圖 1CSJ127m110KV 輸電線路桿塔 有限元模型的建立 本文在針對(duì)鐵塔研究時(shí)以 1CSJ127m110KV輸電線路桿塔高為 27m的鐵塔進(jìn)行分析，它的結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn) 圖 如 下 圖 所 示 ： 延邊大學(xué)本科畢業(yè)論文 7 圖 圖 延邊大學(xué)本科畢業(yè)論文 8 圖 圖 1CSJ127m110KV 鐵塔由各種型鋼及角鋼組裝組成，梁?jiǎn)卧?1CSJ127m110KV鐵塔重要材料和橫隔材料，除此之外桿單元在材料成分方面視為斜材料，如圖所示，1CSJ127m110KV鐵塔 聯(lián)接處中央的軸線彼此相交而形成為 1CSJ127m110KV鐵塔模型的節(jié)點(diǎn)，包括梁?jiǎn)卧c桿單元在內(nèi)的模型單元是由兩節(jié)點(diǎn)之間存在的角鋼簡(jiǎn)化而來的。 除此之外 ，承載和傳輸塔 之所以 可以分為三個(gè)部分 ，主要是根據(jù)其載荷的作用方式 ：首先 永久荷載 是第一部分 ： 在 自重力塔， 鐵塔 導(dǎo)線， 鐵塔 絕緣子 都 包括的情況下 ，金具等固定設(shè)備重力 也涵蓋其中 ；第二部分是可變荷載風(fēng)荷載，這包括：導(dǎo)線和 鐵塔 絕緣子 在大雪工況下的 覆冰荷載，施工的 維護(hù)和臨時(shí)載荷以及導(dǎo)線的張力也大都涵蓋其中 ；特殊荷載 作為第三部分 ：負(fù)荷因地震 引起的負(fù)荷斷線以及 地震荷載 都包括在內(nèi) ，在特殊 復(fù)雜 的地形 區(qū)域或者山坡上 ，由于不均勻的負(fù)荷不平衡造成的冰的張力。除此之外呢垂直的載荷 作用在1CSJ127m110KV 塔上的節(jié)點(diǎn) 是來源于上述的分解作用，另外縱向的 載荷 以及豎向的載荷 作用在 1CSJ127m110KV 塔上的節(jié)點(diǎn) 也是來源于上述的分解作用 1CSJ127m110KV 輸電線路桿塔載荷計(jì)算 在針對(duì)鐵塔分析過程中， 1CSJ127m110KV 鐵塔的計(jì)算載荷主要分為1CSJ127m110KV 鐵塔自身 的 載荷以及 1CSJ127m110KV 鐵塔的 外部 載荷 。 本文承受導(dǎo)線、地線、金具等的重量 以及 。1CSJ127m110KV 鐵塔的 靜態(tài)外載荷 大都來自于 1CSJ127m110KV 輸電線路桿塔導(dǎo)線、 1CSJ127m110KV 輸電線路桿塔地線斷相時(shí) 的 載荷。 小結(jié) 本章針對(duì) 1CSJ127m110KV 鐵塔 分析時(shí)，著重點(diǎn)立足于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，桁梁混合有限元分析模型被確認(rèn)使用在基于 ANSYS 的有限元分析計(jì)算中進(jìn)行分析， ANSYS 作為被使用最多 的 大型 通用 有 限元 分析 軟件 對(duì) 1CSJ127m110KV 鐵塔 進(jìn) 行建 模 ，也 對(duì)1CSJ127m110KV 鐵塔 在各種工況下的外部載荷進(jìn)行了討論分析判斷。這也是 本文首先對(duì) 1CSJ127m110KV 鐵塔 進(jìn)行靜 力 分析 的原因 。以下是 1CSJ127m110KV 鐵塔 的靜力分析圖 圖 1CSJ127m110KV 鐵塔自重圖 延邊大學(xué)本科畢業(yè)論文 12 圖 1CSJ127m110KV 鐵塔靜力分析線重 +自重靜力分析圖 圖 1CSJ127m110KV 鐵塔靜力分析圖 延邊大學(xué)本科畢業(yè)論文 13 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(jìn)入求解器 。本例對(duì) 1CSJ127m110KV 鐵塔 所進(jìn)行的模態(tài)分析采用蘭索斯法。 下圖是考慮自重、線重、 14N 風(fēng)載： 圖 延邊大學(xué)本科畢業(yè)論文 20 圖 圖 1CSJ127m110KV 鐵塔風(fēng)振響應(yīng)圖 延邊大學(xué)本科畢業(yè)論文 21 鐵塔在大風(fēng)工況