Effect of the Number of Cross‑sections on Seismic Response of Catenary‑type Transmission Tower Structures

ZHAO Yangkang; WANG Chen; SONG Pengyan

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20211111070

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Effect of the Number of Cross‑sections on Seismic Response of Catenary‑type Transmission Tower Structures

更新时间：2025-09-25

- Effect of the Number of Cross‑sections on Seismic Response of Catenary‑type Transmission Tower Structures
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 42, Issue 6, Pages: 1287-1293(2022)
- 作者机构：
  
  1.河北大学建筑工程学院，河北保定 071002
  2.河北省土木工程监测与评估技术创新中心，河北保定 071002
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20211111070
  CLC： TU443
- Received：11 November 2021，
  
  Revised：2021-11-22，
  
  Published：28 December 2022
- 稿件说明：
移动端阅览
赵仰康,王晨,宋鹏彦.横隔数目对猫头型输电塔抗震性能的影响[J].防灾减灾工程学报,2022,42(06):1287-1293.

ZHAO Yangkang,WANG Chen,SONG Pengyan.Effect of the Number of Cross‑sections on Seismic Response of Catenary‑type Transmission Tower Structures[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(06):1287-1293.
赵仰康,王晨,宋鹏彦.横隔数目对猫头型输电塔抗震性能的影响[J].防灾减灾工程学报,2022,42(06):1287-1293. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20211111070.

ZHAO Yangkang,WANG Chen,SONG Pengyan.Effect of the Number of Cross‑sections on Seismic Response of Catenary‑type Transmission Tower Structures[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(06):1287-1293. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20211111070.

摘要

输电塔是输电线路中的重要支撑结构。为了探究横隔数目对输电塔结构非线性地震响应的影响，以某一实际单回路直线塔中的猫头型输电塔为研究对象。基于OpenSees平台建立4个横隔数目不同的输电塔三维有限元模型，考虑材料和几何非线性，分析猫头型输电塔的动力特性。选取20条远场地震动记录，利用非线性有限元动力分析技术，研究不同横隔数目对输电塔结构远场地震作用下的响应问题。结果表明：随着横隔数目的增加，输电塔的自振周期减小，在一定程度上增加了其抗侧刚度。在大震、巨震作用下，横隔数目的增加，输电塔结构的顶点位移减小，基底剪力增大，层间位移的影响非常小且结构的变形始终在我国现行规范范围内，未超过其限值。

Abstract

Transmission towers are important elements in transmission lines. In order to investigate the effect of the number of cross-sections on the nonlinear seismic response of transmission tower structures， an actual catenary-type transmission tower is considered. With the help of the OpenSees software， four three-dimensional finite element models of transmission tower structures with different numbers of cross-sections are established， considering the nonlinearity of material and geometry. To consider the influence of input ground motions， 20 far-field ground motions are selected to investigate the response characteristics of different numbers of cross-sections on the transmission tower structure. The results show that as the number of cross-sections increases，the predominant period of the transmission tower decreases and lateral-stiffness of the transmission tower increases in a way. Under the effect of large and giant earthquakes， the maximum displacement of the transmission tower structure decreases whereas the base shear force increases with increasing number of cross-sections. However， the effect on the inter-story displacement is not evident and the deformation of the structure does not exceed the limit value recommended in the current seismic code.

关键词

Keywords

references

王飞，李正，杨风利，等 . 特高压酒杯型铁塔地震反应谱分析［J］. 高电压技术， 2018 ， 44 （ 3 ）： 968 - 975 .

Wang F ， Li Z ， Yang F L ， et al . Seismic response spectrum analysis of UHV cup-type steel tower ［J］. High Voltage Engineering ， 2018 ， 44 （ 3 ）： 968 - 975 . （in Chinese）

刘如山，张美晶，邬玉斌，等 . 汶川地震四川电网震害及功能失效研究［J］. 应用基础与工程科学学报， 2010 ， 18 （增1 ）： 200 - 211 .

Liu R S ， Zhang M J ， Wu Y B ， et al . Damage and failure study of Sichuan electric power grid in Wenchuan Earthquake ［J］. Journal of Basic Science and Engineering ， 2010 ， 18 （ Sup1 ）： 200 - 211 . （in Chinese）

尤红兵，赵凤新 . 芦山7.0级地震及电力设施破坏原因分析［J］. 电力建设， 2013 ， 34 （ 8 ）： 100 - 104 .

You H B ， Zhao F X . M7.0 erathquake in Lushan and damage cause analysis of power facilities ［J］. Electric Power Construction ， 2013 ， 34 （ 8 ）： 100 - 104 . （in Chinese）

魏文晖，袁超，王浩，等 . 考虑地震动摇摆分量作用的输电塔线体系响应［J］. 建筑结构学报， 2019 ， 40 （ 6 ）： 79 - 88 .

Wei W H ， Yuan C ， Wang H ， et al . Seismic responses of transmission tower-line system under coupled horizontal and tilt ground motion ［J］. Journal of Building Structures ， 2019 ， 40 （ 6 ）： 79 - 88 . （in Chinese）

魏文晖，甘肃，薛广文，等 . 考虑地震动摇摆分量作用的高柔结构响应［J］. 建筑结构学报， 2016 ， 37 （ 8 ）： 115 - 122 .

Wei W H ， Gan S ， Xue G W ， et al . Seismic responses of highly flexible structure under coupled horizontal and tilt ground motion ［J］. Journal of Building Structures ， 2016 ， 37 （ 8 ）： 115 - 122 . （in Chinese）

刘俊才，田利，张睿，等 . 远场地震作用下输电塔-线体系最不利输入方向预测研究［J］. 工程力学， 2020 ， 37 （增1 ）： 97 - 103 .

Liu J C ， Tian L ， Zhang R ， et al . Study on the prediction of the most adverse input direction of transmission tower-line system under far-field seismic ground motions ［J］. Engineering Mechanics ， 2020 ， 37 （ Sup1 ）： 97 - 103 . （in Chinese）

盖霞，田利，马瑞升，等 . 考虑地震动持时效应的输电塔-线体系响应研究［J］. 世界地震工程， 2019 ， 35 （ 4 ）： 229 - 237 .

Gai X ， Tian L ， Ma R S ， et al . Response analysis of transmission tower-line system considering seismic duration effects ［J］. World Earthquake Engineering ， 2019 ， 35 （ 4 ）： 229 - 237 . （in Chinese）

邓洪洲，司瑞娟，邓凌君 . 大跨越输电塔线体系地震反应分析［J］. 振动与冲击， 2011 ， 30 （ 7 ）： 173 - 177 .

Deng H Z ， Si R J ， Deng L J . Seismic responses of a large crossing transmission tower-line system ［J］. Journal of Vibration and Shock ， 2011 ， 30 （ 7 ）： 173 - 177 . （in Chinese）

武钢，翟长海，李爽，等 . 大跨越输电塔-线体系的近场脉冲型地震反应分析［J］. 工程力学， 2013 ， 30 （ 6 ）： 77 - 82，106 .

Wu G ， Zhai C H ， Li S ， et al . Seismic response of lage crossing transmission tower-line system subjected to near-fault ground motionsI ［J］. Engineering Mechanics ， 2013 ， 30 （ 6 ）： 77 - 82，106 . （in Chinese）

Wu G ， Zhai C H ， Li S ， et al . Effects of near-fault ground motions and equivalent pulses on large crossing transmission tower-line system ［J］. Engineering Structures ， 2014 ， 77 ： 161 - 169 .

Tian L ， Yi S Y ， Qu B . Orienting ground motion inputs to achieve maximum seismic displacement demands on electricity transmission towers in near-fault regions ［J］. Journal of Structural Engineering ， 2018 ， 144 （ 4 ）： 04018017-1-13 .

潘海洋 . 近断层地震作用下输电塔-线体系易损性分析［D］. 济南：山东大学， 2019 .

Pan H Y . Fragility analysis of transmission tower-line system subjected to near-fault ground motion ［D］. Jinan ： Shandong University ， 2019 . （in Chinese）

Tian L ， Pan H Y ， Ma R S . Probabilistic seismic demand model and fragility analysis of transmission tower subjected to near-field ground motions ［J］. Journal of Constructional Steel Research ， 2019 ， 156 ： 266 - 275 .

王朋 . 螺栓滑移对基础非均匀沉降输电塔的影响研究［D］. 合肥：中国科学技术大学， 2014 .

Wang P . Research on the effect of bolt slippage on the tranmission tower with non-uniform settlement ［D］. Hefei ： University of Science and Technology of China ， 2014 . （in Chinese）

于晓辉，吕大刚 . 考虑结构不确定性的地震倒塌易损性分析［J］. 建筑结构学报， 2012 ， 33 （ 10 ）： 8 - 14 .

Yu X H ， Lyu D G . Seismic collapse fragility analysis considering structural uncertainties ［J］. Journal of Building Structures ， 2012 ， 33 （ 10 ）： 8 - 14 . （in Chinese）

建筑抗震设计规范： GB 50011—2010 ［S］. 北京：中国建筑工业出版社， 2010 .

建筑结构抗倒塌设计规范： CECS 392—2014 ［S］. 北京：中国计划出版社， 2015 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Study of the Seismic Performance of a Novel Cable‑damper Stopper Designed for Boiler Steel Structures Based on Shaking Table Tests

Research on the Seismic Isolation Performance of Independent Periodic Foundations

Seismic Performance of Integrated Subway Station and Upper Cover with High‑Rise Building

Related Author

JIANG Yuheng

DUAN Liping

YUE Feng

ZHAO Jincheng

YOU Chaofan

WANG Guobo

JIN Yangbin

Cuiqing LIU

Related Institution

School of Ocean and Civil Engineering, Shanghai JiaoTong University

College of Civil Engineering and Architecture, Wenzhou University

China Railway First Survey and Design Institute Group Co.Ltd.

⁰