行波效应对大跨越输电塔－线体系纵向地震响应影响

魏奇科， 李正良

(重庆大学 土木工程学院，重庆 400045)

特高压输电塔－线体系是一种重要的电力设施［1，2]，地震作用下它的破坏现象时有发生，从而导致供电系统的瘫痪［3]，这不仅严重影响人们的生产生活秩序，还会造成重大的次生灾害，给社会和人民生命财产造成严重的后果。大跨越输电塔是一种柔性的高耸结构，地震作用下，输电塔和导线之间的耦联作用不可忽略［4，5]。岳茂光等［6]研究一致输入下大跨度输电塔一导线体系地震反应特性，特高压大跨越输电塔－线体系的跨度一般都比较大，达到几百米甚至超过千米，地震波以有限波速传播时，各个点的地震动存在明显的差异，这一点已被许多强震观测记录所证实［7，8]。许多学者对大跨越输电塔－线体系的行波效应或者多点激励进行了研究［9－12]，得出了一些有意义的结论。但是这些文献采用的都是简化的杆索计算模型，对于实际复杂的三维输电塔模型，考虑到塔－线体系的约束条件及强烈的几何非线性，这些结论是否适用，还需建立精细的三维空间有限元模型进行研究，并且以往对行波效应的分析仅计算有限几种行波波速工况，以致不能全面概括行波效应对输电塔－线体系地震响应的影响和揭示影响的机理。因此，为了正确分析行波效应对输电塔－线体系地震响应的影响，建立了输电塔－线耦联体系精细的三维空间有限元模型，运用几何非线性动力时程分析方法研究了纵向地震作用下大跨越输电塔－线体系的响应特性，并和一致地震动输入下的反应进行了对比，揭示了行波输入下输电塔－线体系地震反应的机理。……