基于形状记忆合金阻尼器的输电塔线体系风振控制

万书亭,程侃如,董 庆,张 雄

(华北电力大学 机械工程系,河北 保定 071003)

输电塔是一种高耸柔性结构,这使得它对动载荷特别是风荷载尤其敏感,容易发生振动疲劳损伤和极端条件下的倒塌破坏,进而影响供电系统的正常运行.对输电塔进行风振控制研究已经成为电力工程界一个重要的研究课题.输电塔风振控制通过改变或调整结构的动力特性、动力作用.减小工程结构振动反应,从而达到对输电塔振动的有效控制.

结构振动控制理论在输电线路中的研究仍处于初期发展阶段,控制方式以被动控制为主,即在输电塔的特定部位装设耗能减振装置来吸收和耗散振动能量,以降低输电塔在风荷载作用下的振动,提高输电塔结构的稳定性,确保其正常工作状态.

在输电塔被动控制中,耗能减振装置通常称为阻尼器,常用的阻尼器有黏弹性阻尼器、金属阻尼器、橡胶铅芯阻尼器等.江宜城等[1]以晋东南-南阳-荆门1 000 kV输电线路中的耐张塔、直线塔为工程背景,采用双层黏弹性材料和铅组合的黏弹性铅芯阻尼器进行风振控制,提出7种布置方案,通过时域内的控制效果分析,得出加设黏弹性铅芯阻尼器后塔顶速度、加速度位移的最大值、均方值均明显减小.陈波等[2]基于半主动摩擦阻尼器的特点,提出了抑制结构风振反应的两种半主动控制策略,通过数值研究得到了半主动摩擦阻尼器可以有效地抑制输电塔的风致振动的结论……