大召营高型变电构架的动力特性分析

河南省大召营变电站变电构架为高型构架，这种变电构架的结构形式复杂，规模较为庞大。本文采用ANSYS程序对其建立其有限元模型，并用子空间迭代法对结构进行了模态分析，得到了结构的自然频率和振型特征。通过对该变电站高型变电构架的动力特性分析，明确了结构的刚度特点和，找到了结构抗震的薄弱环节，计算结果对该结构的维修改造是有重要价值的。     

受损钢结构变电构架抗震性能分析

以某500 k V变电站中典型的钢结构变电构架为基础,建立符合实际的单侧支撑双跨人字形变电构架模型,采用ANSYS软件对构架进行了动力特性分析和弹塑性动力时程分析,了解了构架在不同损伤程度下的抗震承载力特点。研究表明:变电构架支柱对于损伤非常敏感,支柱的损伤会严重削弱变电构架的侧向刚度,在实际工程中可以通过检测构架动力特性改变的程度来定性判断其损伤程度。与无损变电构架相比,受损构架在不同地震动作用下,应力水平均有所增加,而且随着损伤程度的增加,杆件应力水平增加愈多,说明损伤加剧了构架发生地震破坏的危险,在实际工程中应加强监测和维护。     

大型变电构架可靠性评价的模糊综合评判法

针对大型变电构架可靠性评判的需要，利用模糊综合评判原理，提出标准化的处理方法，从模型识别方面进行改进，对大型变电构架的可靠性进行了评判。该方法同时可用于评判其它类型的大型结构的可靠性。该法已编制了专用程序，用其分析了一典型工程实例。     

城市地下变电站非线性地震反应分析

为研究城市地下变电站结构及其内部电气设备的动力特性及地震反应规律,以西安市快速轨道交通二号线张家堡地下变电站为工程背景,依据黏弹性人工边界理论及有限单元法,建立考虑土体-结构-设备动力相互作用的三维有限元计算模型,首先通过半空间自由场模型验证了地震动输入方法的有效性,继而开展地下变电站系统的模态分析和动力时程分析,得到了该类结构的动力特性及地震响应规律。研究结果表明,结构上覆土体及电气设备在地震作用下产生的惯性力是结构构件应力增长的主要原因,8度罕遇地震作用下地下变电站内电气设备的加速度放大系数明显超出规范要求,需要采取相应保护措施。     

考虑不同支架形式放大效应隔离开关地震响应分析

高压隔离开关作为变电站系统中的关键设备,提升其抗震性能对变电站的稳定性具有重要意义.通过Abaqus建立有限元模型,运用增量动力时程分析方法,研究了110kV隔离开关固有频率、放大系数随结构支架截面、高度和和瓷套管材料的变化规律.同时进一步研究了不同支架尺寸参数和不同瓷套管材料下隔离开关易损性特性.结果 表明:支架截面...     

速度锁定型自复位防屈曲支撑对桥梁的影响规律研究

依托某连续梁桥,建立3种不同纵向支撑形式的有限元模型,通过模态分析和动力时程分析,研究不同支撑形式对结构动力性能和抗震性能的影响规律。结果表明:在动力性能方面,与不设置纵向支撑系统相比,设置LU-SC-BRB的桥梁结构各阶振动频率不变,而设置SC-BRB桥梁模型的纵向刚度以及自振频率均有提高。在抗震性能方面:设置LU-SC-BRB的桥梁结构能够对墩底剪力、弯矩峰值以及墩顶纵向位移峰值有较为明显的控制作用;同时,设置LU-SC-BRB支撑与设置SC-BRB支撑的桥梁结构相比抗震性能好,并能避免温差等导致次内力及附加约束。     

列车制动力对大跨度铁路斜拉桥地震响应影响

以一大跨度铁路斜拉桥为背景,根据高速列车制动模型,获得列车制动力,采用动力时程分析方法,分析列车制动力和地震共同作用及地震单独作用下斜拉桥结构响应,在此基础上,研究列车制动力作用对结构地震响应影响。结果表明,列车制动力作用对地震作用下梁端和塔顶位移影响较塔底剪力和弯矩大。当不设置黏滞阻尼器时,列车制动力对结构地震响应影响不显著;设置黏滞阻尼器后,列车制动力对梁端位移影响显著。     

新型抗震耗能剪力墙结构的振动台试验与分析

本文提出了抗震耗能剪力墙结构的新型式，新型剪力墙的墙板中人为地设置了竖缝，并在竖缝中设置各种型式的耗能装置来控制结构的动力性能，如：结构的侧向刚度、延性、自振频率等，为了验证这一设想，本文进行了两个１０带层竖缝剪力墙模型的振动台试验，通过试验数据分析和结构非线性动力反应计算分析对两个模型的抗震性能进行了研究。     

基于概率的变电站系统抗震性能评估方法研究

正电力系统对于震后抗震救援工作的开展极为重要,作为电力系统的重要组成部分,变电站的抗震性能需要进行深入研究。近年来学者大多针对变电站中电气设备的抗震性能以及变电站正常运行情况下的可靠性进行研究分析,对变电站系统整体抗震性能的研究不足,缺乏评价指标与实用评估方法。本文提出了一种基于概率的系统评估方法,称为状态树方法,可用于评估具有多输入-多输出特征的工程系统的抗震性能,以一个典型220 k V变电站为例阐述了该方法的有效性与实用性。该方法分为4步:(1)定义系统功能;(2)进行系统分析,建立状态树模型;(3)定义部件易损性;(4)利用蒙特卡洛方法计算系统易损性。另外,考虑到电气设备的特殊性,在对大量地震动记录进行统计分析的基础上,对抗震设计反应谱提出了修订建议。本文的主要研究内容如下:(1)对比分析了国内外关于建筑结构、电气设备的抗震设计规范的异同,指出我国规范的问题与不足。搜集近年来美国NGA-West2、日本Ki K-net数据库公布的超过万条强震记录,按照《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)划分4类场地,计算伪加速度平均反应谱,采用最小二乘法进行多参数拟合,重点研究了特征周期、动力放大系数和衰减系数的变化趋势,分析了水平向和竖向地震动反应谱的区别,提出了分别适用于结构、设备的抗震设计标准反应谱。另外,开发了基于反应谱的天然地震动选择程序、人工地震动生成程序,给出了适用于计算电气设备易损性的36组天然地震动。(2)对现有系统分析评估方法进行介绍,指出不足之处。提出一种新的系统分析方法,将故障树方法与成功路径概念相结合,称之为状态树方法。针对一个典型的220 k V变电站,以输送电能为目标,定义了变电站系统的功能。结合变电站平面布置、电气连接方式建立了完整的状态树模型,描述了变电站中各部件的逻辑关系,包括变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、绝缘子以及各种支架等。(3)对110 k V电压互感器、110 k V电流互感器和10 k V高压变频器进行振动台试验,测试其动力特性与抗震性能。建立电压互感器、电流互感器数值模型,根据36组地震动时程分析结果确定了电气设备的易损性。搜集、整理、分析了现有110 k V和220 k V各类电气设备的易损性研究结果。根据振动台试验、数值模拟以及文献调研的结果,采用双对数正态分布描述电气设备的易损性,确定了各类电气设备的抗震能力中值、随机性和不确定性。(4)结合系统状态树模型与部件易损性参数,利用蒙特卡洛方法计算了变电站不同功能需求对应的抗震能力中值及对数标准差。通过参数分析,研究了部件易损性参数、易损性曲线形式对变电站整体抗震能力的影响。根据各部件对变电站抗震性能的影响大小,确定了变电站的关键设备(薄弱环节)。针对抗震能力较差的电气设备,分析了提高这些设备抗震能力对变电站整体抗震能力的影响。     

高压断路器隔震体系抗震可靠度分析

给出了基于随机地震动模型的高压断路器抗震可靠性分析方法。通过建立高压断路器及其隔震体系的有限元计算模型，分析了在断路器底部瓷套管根部加设叠层橡胶垫后的动力性能，分析中利用随机地震动模型，充分考虑地震动的随机作用，给出了四类场地土条件下结构的地震响应均值和标准差；利用一次二阶矩理论计算得到高压断路器的可靠度，给出了各场地土条件下的震害率曲线。结果表明不同场地土条件下隔震垫的减震效果有所差异。     

一种基于改进自忆性原理的西太平洋副热带高压脊线指数动力-统计模型及其预报实验

针对西太平洋副热带高压中长期预报不准确的问题,基于动力系统反演思想和改进自忆性原理等途径建立了副高脊线指数的动力预报模型.本文创新性地引入了最大李雅普诺夫指数改进了传统的自忆性函数,使其对副热带高压之类的混沌非线性系统更加具有针对性,较好地克服了预报初值单一性问题;并根据实际观测资料重构的动力系统作为其动力核,克服了传统自忆性方程动力核设置较为简单的问题.用建立的副热带高压脊线指数动力预报模型实现了副高南北位置的中长期预报,通过了副高异常年份和正常年份的多次实验,可以发现模型在25天以内的预报效果很好,相关系数能达到0.80左右,相对误差控制在8%以下,证明了改进的模型具有较好的中长期预报效果.另外还将此模型推广到对副热带高压的面积指数和西脊点指数的预报,也取得了较好的预报效果,证明此方法适合于副热带高压的整体预报.鉴于西太副高发生发展机理的复杂性和预报的困难性,本文为副高等复杂天气系统的预报探索了新的方法思路.     

高压变电站抗震可靠性分析(一)

讨论了高压变电站中电气主接线系统的抗震可靠性分析问题,主要分析了高压变电站中常见的双母线系统的抗震可靠性。通过系统的可靠性关系和建立系统的可靠性分析准则,给出了双母线系统在各个抗震准则条件下的可靠性的表达形式。最后进行了实例分析。     

油浸式高压变压器地震易损性分析

油浸式变压器是由多种材料组成的复杂结构。本文对油浸式高压变压器建立了较为精确的有限元模型，考虑了各组件之间相互作用的影响。对该设备进行了动力性能和地震响应分析以及易损性分析。分析结果表明，大型高压变压器在地震中的首要破坏模式为瓷套破坏，其地震响应的离散度较高。易损性分析得到设备的地震易损性曲线，可直接应用于电力系统的抗震分析。     

汉中地区变电设施在汶川大地震中的表现及其分析

"5.12"汶川大地震中,陕西省的电力系统受到了不同程度的震害,汉中地区的震害尤其严重。根据震后对汉中地区变电站系统的震害调查,本文描述了在这次地震中汉中地区变电设施的震害情况和地震表现,对震害情况进行了破坏原因的分析,并对今后的变电站抗震设计提出了一些建议。     

近场地震动下偏心结构的减震控制研究

本文选用远场宽频地震Kanai-Tajimi模型与近场地震He-Agrawal速度脉冲模型,对现有的典型近场地震记录进行了非线性数值拟合。通过调整脉冲分量与宽频分量的比值,得到了不同脉冲分量的地震波,分析了在合成近场地震波作用下,设置粘滞阻尼器时偏心结构的动力反应,并与未设置阻尼器时结构的地震响应进行了对比,同时也对能反映结构偏心特性的参数进行了分析研究。通过数值模拟与仿真分析,得到了一些对实际工程设计有意义的结论。     

输电线断线对高压输电塔-线体系的冲击作用分析

研究了输电线断线对高压输电塔-线体系的冲击作用。给出了断线前后的结构动力平衡方程。分别采用梁单元、杆单元和悬链线单元对输电塔、绝缘子和输电线进行了模拟。根据实际工程,考虑输电线的几何非线性建立了高压输电塔-线体系的三维有限元模型,并计算了输电塔的动力特性。根据分析方法及分析工况,分别研究了不同工况下断线对高压输电塔-线体系的冲击作用及安全度评定。研究结果表明,地线的断线冲击较小,应该考虑不同的导线断线组合情况;断两根导线的冲击值,接近于设计所取的安全系数;输电线断线对高压输电塔的冲击作用不可忽视。     

配重不足时的动力试验模型与原型相似关系问题的探讨

本文分析了动力方程法和参数的量纲分析法的关系。指出采用量纲分析法时正确选择基本参数的重要性。文中用两种方法推导了不同配重条件下,模型与原型的动力相似关系,并且提出了在结构进入弹塑性阶段后,应如何根据得出的相似关系来分析原型的动力性能。为解决振动台试验时配重不足条件下,如何根据试验结果正确地推算原型结构的抗震性能提供了一种可靠的定量方法。文中以两个1/4比例八层砌体结构房屋模型的振动台试验结果和足尺模型的动力分析结果验证了本文给出的动力相似关系的正确性。     

基于纤维模型的钢筋混凝土结构动力弹塑性分析

采用纤维单元模型和实体单元模型对一个钢筋混凝土柱进行了动力弹塑性分析,结果表明,截面纤维模型能以很小的计算成本达到实体单元模型的计算精度,并且和试验结果拟合较好。同时,对一个3层钢筋混凝土框架结构进行的动力弹塑性分析表明,纤维单元模型能很好地解决各种非线性问题,适合于强震作用下结构整体动力弹塑性分析。     

某电信楼避雷针结构的动力响应分析

某电信楼的避雷针结构为一变截面钢管塔，在风荷载的作用下，常会引起塔顶位移过大而影响其正常使用。本文采用有限元程序ANSYS5．7，对避雷针钢管塔的自振频率和振型进行了计算，并用现场的实测结果验证了计算结果的准确性；在此基础之上，还计算了避雷针塔顶在脉动风荷载作用下的位移响应，从而为避雷针的风振控制提供了可靠的参考依据。     

大震下村镇建筑砌体结构的抗震性能数值分析

为探讨村镇建筑低层砌体结构在大震下的动力响应及损伤分布情况,基于农居结构性能实地调查与检测,在有限元软件ABAQUS中建立了不同抗震构造措施的砌体结构有限元模型,并进行结构动力特性及大震下弹塑性时程的分析,对比它们的自振特性参数、位移响应参数及损伤破坏形态。分析表明,低层砌体结构合理设置构造柱后结构自振周期略有减小,但振型不变;在弹性变形阶段构造柱能有效约束结构的动力位移响应,进入塑性变形后构造柱可提高砌体结构的耗能能力,但值得注意的是,结构刚度退化后构造柱会加剧纵横向抗侧刚度的不均衡性;低层砌体结构合理设置圈梁构造柱可有效抑制承重横墙的裂缝发展及楼屋盖发生支座失效破坏,且可以明显削弱结构的扭转效应。