覆冰输电线路舞动气动阻尼识别

王 昕， 楼文娟， 沈国辉

（浙江大学 结构工程研究所，杭州 310058）

输电导线舞动是指因覆冰改变其圆形断面，造成气动力特性的变化，形成气动失稳，所表现出的大幅低频振动，属于典型的驰振现象。导线舞动的直接因素是气动力所代表的阻尼项是负阻尼，即负气动阻尼的存在是舞动的必要条件，对其进行识别有助于验证舞动机理、深入研究舞动影响因素，进一步增加对舞动的认识。覆冰导线在风力作用下气动阻尼产生的机理十分复杂，它不仅同导线覆冰截面、风场特征、风速和风攻角等相关，还受到导线的振动形式和振幅的影响。

目前，对于高层建筑和大跨屋盖风振响应的气动阻尼问题已有一定数量的研究［1－4］，此类问题中气动阻尼通常为正值，对结构风振响应起抑制作用。有学者对导线覆冰后准静态气动力参数以及受迫运动下的动态气动力参数进行了试验研究［5－8］，但在覆冰线路自激舞动过程中针对响应进行的气动阻尼识别则鲜有涉及。

本文在风洞中模拟了两种断面形式的覆冰输电线路气弹模型的舞动现象，记录了其竖向和扭转运动响应，并利用Hilbert变换进行了气动阻尼的识别，研究了不同风速、风攻角和线路动力特性下覆冰线路气动阻尼的幅值及变化规律，以及覆冰断面和导线数量、布置形式对气动阻尼的影响，并对D形覆冰导线纯竖向舞动气动阻尼比与根据Den－Hartog机理计算所得理论值进行了比较。

1 覆冰线路舞动气弹模型

试验于大连理工大学风洞试验室（DUT－1）进行，风洞试验段长18 m，横断面宽3 m，高2.5 m。……