三自由度体系覆冰导线舞动激发机理分析的矩阵摄动法①

姜 雄， 楼文娟

(浙江大学结构工程研究所， 浙江 杭州 310058)

三自由度体系覆冰导线舞动激发机理分析的矩阵摄动法①

姜 雄， 楼文娟

(浙江大学结构工程研究所， 浙江 杭州 310058)

应用矩阵摄动法推导了三自由度体系覆冰输电导线离散自振频率下特征值实部一阶摄动解，在此基础上分析了舞动机理。相较于Den Hartog和Nigol机理所得到特征值实部单自由度解，一阶摄动解将分别多出一或二个附加项。由特征值实部摄动解结合模态振型可划分三种舞动激发类型。通过简化分析表明，当附加项主要对竖向起作用时，可将气动力类型分成六类用以分析附加项作用。以JD型六分裂覆冰导线为例，对Den Hartog系数均为负值的两类不同气动力类型下舞动激发特性进行了分析。结果表明，摄动解能较好反应实部真实变化。对于一、二类气动力，当附加项足够大时，舞动激发特性将表现出与按照Den Hartog机理所得完全不同的结果；与此同时亦将由于扭转气动力导数正负号的不同而产生巨大差异。

覆冰导线； 舞动； 特征值实部； 三自由度； 气动力

1 概 述

覆冰输电导线低频、大振幅、跨内一至多个标准弦波形状的运动通常被称之为舞动。一旦发生舞动，将有可能导致输电线路相间闪络、金具损坏、跳闸、杆塔破坏等各种危害。为了防治舞动，首要需弄清其激发机理。自20世纪20年代以来，Den Hartog,O Nigol等学者先后提出了几类舞动机理[1-2]。然而这些机理并不能很好地解释舞动产生的原因，相应设计的防舞措施亦不尽有效。……