《跨越斷層大跨越輸電塔-線體系抗震分析及其控制》是依託山東大學，由田利擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：跨越斷層大跨越輸電塔-線體系抗震分析及其控制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：田利
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
對重大生命線工程進行跨越斷層抗震分析，並提出相應的控制方法已成為當前研究的重點問題。本項目擬採用理論分析、數值模擬和試驗研究相結合的方法，研究跨越斷層大跨越輸電塔-線體系抗震分析及其控制。提出合理的地震動數學模型,模擬生成跨越斷層複雜場地非一致地震動時程。建立適用於跨越斷層結構的非線性地震動輸入方法，研究複雜場地上多種因素影響下結構地震反應。考慮桿件失穩效應，基於損傷材料本構模型和倒塌破壞準則，建立更加合理模擬倒塌分析的方法；模擬跨越斷層大跨越輸電塔-線體系連續倒塌破壞的全過程，開展大跨越輸電塔-線體系模型多振動台試驗研究。基於理論分析、數值模擬和試驗研究，確定設計目標，提出可供實際工程套用的抗震設計計算方法。提出實用高效的減震控制措施，進一步提出跨越斷層結構的抗倒塌對策。本項目的研究對於提高跨越斷層輸電線路的抗震能力，保證結構的安全性具有十分重要的意義。
結題摘要
隨著我國經濟的飛速發展，對電力能源的需求持續增長，電力系統在國民經濟建設中的地位變得越來越重要。電力發展“十三五”規劃目標是合理布局能源富集地區外送，建設特高壓輸電和常規輸電技術的“西電東送”輸電通道。輸電線路是電力能源輸送的重要載體，其不可避免穿越高烈度地震區，尤其是經過近斷層和跨越斷層。同時，大量震害調查表明，近斷層地震和跨越斷層地震導致輸電塔的破壞甚至倒塌不斷出現，將會給國民經濟和社會生活造成巨大的損失。因此，需要開展近斷層和跨越斷層大跨越輸電塔-線體系抗震分析及其控制研究。本項目採用理論分析、數值模擬和振動台試驗研究相結合的方法，開展了大跨越輸電塔-線體系近斷層和跨越斷層地震作用下的倒塌破壞分析，並研究了地震下輸電塔-線體系減震控制措施。基於分開模擬高頻地震動和低頻地震動的方法，提出了一種合理模擬生成跨越斷層複雜場地多維和非一致地震動時程的方法，並實現了程式的可視化界面。研究了近斷層和跨越斷層輸電塔-線體系地震激勵下的回響規律，建立了考慮土-結構動力相互作用的輸電塔-線體系的地震分析方法。提出了一種新型非線性材料本構模型，該模型能夠有效捕捉鋼管屈曲失穩行為、材料硬化行為、捏縮效應以及後屈曲行為，可以用來準確地模擬輸電塔結構真實的倒塌過程。提出了節間位移角的概念和節間損傷指數，可以作為判定輸電塔結構倒塌的指標。開展了跨越斷層輸電塔-線體系振動台倒塌破壞試驗與模擬研究，總結了結構倒塌全過程中關鍵力學參數的變化規律，全面揭示了跨越斷層輸電塔-線體系的地震倒塌破壞機理。提出了雙向碰撞調諧質量阻尼器和形狀記憶合金調諧質量阻尼器，驗證了兩種阻尼器對輸電線路結構減震控制的有效性。本項目的研究對提高近斷層和跨越斷層輸電塔-線體系的抗震能力、減小近斷層和跨越斷層下輸電塔-線體系的地震回響、確保輸電線路的安全運行具有重要的科學意義和使用價值。
