高聳結構風荷載的識別與測量噪聲影響分析.pdf

1、輸電塔作為典型的高聳結構,所受外荷載主要為風荷載。由于輸電塔的高度一般較大,側向剛度小,另外風荷載又是一種隨機荷載,在風荷載的作用下輸電塔的某些構件很容易發(fā)生損傷而出現(xiàn)疲勞破壞。輸電塔作為重要的生命線工程,其倒塌破壞將會造成巨大經(jīng)濟損失和不良的社會影響。大量的輸電塔破壞研究報告表明,輸電塔倒塌很多情況是由于結構或構件出現(xiàn)疲勞損傷而發(fā)生的強度破壞或失穩(wěn)破壞。在以往的研究中,往往是通過測得有限測點的響應或應變來估計輸電塔的損傷狀況,但是由于

2、測點有限,并不能完全估計出整個塔的安全狀況或誤差較大。通過測量有限測點的響應利用荷載識別的方法能夠估計出作用在結構上的等效風荷載,但是由于輸電塔高柔性的特點噪聲對識別的精度有很大影響,就有必要對噪聲對荷載識別的影響做進一步分析。因此找到合適的動力風荷載識別方法和對荷載識別進行噪聲分析是極其重要和有其實際意義的。
　　本文首先通過有限元軟件ANSYS建立了輸電塔結構的三維有限元模型,并對其模態(tài)和振形進行了分析,然后利用人工模擬出的等

3、效脈動力動風荷載對輸電塔結構進行了動力分析,求得輸電塔主要節(jié)點上的動力響應,為后文的動力荷載識別做準備。本文利用模態(tài)分析識別方法和基于Newmark-β動力反分析的識別方法,以輸電塔結構為例進行了等效動力風荷載的識別,并對測量響應中加入了不同程度的噪聲來分析噪聲對荷載識別的影響,結果表明噪聲對識別的結果有明顯影響。本文利用五點法荷載識別方法對輸電塔進行了荷載識別,由于該方法對初值不敏感和避免了誤差累積性,識別結果明顯優(yōu)于上述兩種方法,并