输电塔-线体系多维地震动最不利输入方向的抗震分析与加固

The seismic analysis and reinforcement measure of the major lifeline project under the most unfavorable input direction of multicomponent ground motions have become the focus issues in current research. Based on theoretical analysis, numerical simulation and experimental research, the seismic calculation method and reinforcement measure of long span transmission tower-line system under the most unfavorable input direction of multicomponent ground motions are investigated. The response of long span transmission tower-line system under different input directions of multicomponent ground motions of near and far fields are analyzed, respectively. The seismic calculation approach of long span transmission tower-line system under the most unfavorable input direction of multicomponent ground motions is proposed. Based on the test of the members under cyclic axial loading, a new nonlinear material model constitutive model considering damage accumulation effect is put forward. The whole progressive collapse process of the structure under the most unfavorable input direction of multicomponent ground motions is simulated, and the experiment of the structural model by multiple shaking tables is carried out, and the seismic calculation approach of the structure under the most unfavorable input direction of multicomponent ground motions is verified. The vibration control and reinforcement measure of the transmission tower are presented, and the collapse resistant capacity of the transmission tower can be enhanced. The seismic performance of transmission line in the high seismic intensity could be improved, and the safety of the structure would be ensured.

对重大生命线工程进行多维地震动最不利输入方向的抗震分析，并提出相应的加固措施已成为当前研究的重点问题。本项目拟采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法，研究大跨越输电塔-线体系多维地震动最不利输入方向的抗震计算方法和加固措施。研究大跨越输电塔-线体系在近场和远场多维地震动不同输入方向下的反应规律，并提出适用于大跨越输电塔-线体系多维地震动最不利输入方向的抗震计算方法。基于杆件循环荷载作用试验，考虑损伤累积效应提出新型非线性材料本构模型。模拟大跨越输电塔-线体系多维地震动最不利输入方向的连续性倒塌破坏全过程，开展大跨越输电塔-线体系模型多振动台试验研究，并验证多维地震动最不利输入方向的抗震计算方法。提出输电塔结构的减震控制和加固措施，可以提高输电塔结构的抗倒塌能力。通过本项目的研究可以提高高烈度地区输电线路的抗震性能，并保证输电线路结构的安全性。

随着我国国民经济的飞速发展，人们在生产和生活中对于电力的需求也在日益增长，电力系统在国民经济建设中的地位变得越发重要。“十四五”电网发展思路是以安全为基础、以需求为导向，加快构建以特高压为骨干网架的东西部同步电网建设，为经济社会发展和人民美好生活提供安全、优质、可持续的电力供应。大量震害调查表明，地震导致输电塔的破坏甚至倒塌的情况时有发生。地震动本身具有多维性，不同地震动输入方向下输电塔的振动反应是显著不同的，因此对输电塔-线体系开展地震动的多方向输入研究是非常必要的。. 本项目采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法，对输电塔-线体系开展了考虑输入方向不确定性的研究分析，并进行了减震控制及加固分析。考虑地震动输入方向的不确定性，研究了输电塔-线体系在近场和远场多维地震动不同输入方向下的响应规律。基于多维地震动位移谱和结构的动力特性，提出了适用于输电塔-线体系多维地震动最不利输入方向的抗震计算方法。考虑输电塔杆件的受压屈曲效应和塑性应变累积效应，提出了能够准确预测输电塔杆件的新型非线性滞回模型，完善了现有输电塔结构的倒塌模拟程序，研究了多维地震动不同输入方向下大跨越输电塔-线体系倒塌破坏机理。开展输电塔-线体系多维地震动不同输入方向下振动台试验，进一步验证提出的结构最不利输入方向计算方法。对输电塔-线体系进行了多维地震动最不利输入方向的减振控制和加固分析，提出了有效的减振措施及加固方法。. 本项目的研究对改善输电塔-线体系的抗震性能、提高输电塔-线体系在多维地震动不同输入方向的抗震能力及使用安全性具有重要的科学意义和实用价值。.