基于应变监测数据的输电杆塔疲劳寿命预测

初金良，陈扬哲，高 磊，朱飞飞

（1.国网浙江省电力有限公司丽水供电公司，浙江 丽水 323000；2.国网浙江松阳县供电有限公司，浙江 丽水 323000）

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高压输电塔是主要的电力输送结构，在整个服役期间都处在恶劣的自然环境中，长期受到环境的腐蚀作用和高频率的风致作用，材料和力学性能逐渐退化，如果不进行及时检测和维护，可能出现严重破坏甚至倒塌[1]。国内外大量输电塔倒塌事故的调查研究表明，倒塌破坏大多是由性能退化和风致效应耦合作用引起杆件出现裂纹、超过极限强度或者发生疲劳损伤造成的[2-3]。因此，在输电塔结构上布置应力应变传感器，采用实时监测方法实现杆件的疲劳损伤性能评估和剩余寿命预测具有重要的理论和工程意义。近年来，国内外学者对于输电塔的疲劳破坏和疲劳寿命预测展开了大量研究。Havard 等[4]对多个服役多年的输电塔进行研究，发现风荷载致使输电塔上出现了疲劳裂纹，进一步分析得到风荷载和导线运动是疲劳裂纹产生的主要原因。张春涛等[5]基于风振疲劳时域和频域计算方法，提出了输电塔线体系风振疲劳的算法，并且通过工程实例对不同风场条件下某输电塔线的风振疲劳进行了详细分析。张卓群等[6]以海宁—乔司Ⅱ回路输电线路上的某500 kV 输电塔为研究对象，通过计算输电塔在不同风荷载作用下的受力情况，依据钢材的S-N 曲线、钢结构设计规范以及Miner 线性疲劳累积损伤准则，提出了一种新的输电塔疲劳寿命分析方法，并通过有限元仿真分析验证了该方法预测输电塔结构疲劳寿命的准确性。……