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地震引发主网架输电线路杆塔失稳机理和评估技术研究与应用

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完成单位:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

陈 刚、李茂峰、唐 勇、陈 强、甘朝阳、张文祥

项目概况

本项目属于科学技术领域中的工程技术与防灾交叉学科,提出了主网架输电线路杆塔地震灾害风险评估方法和防护策略,建立了地震对主网架输电线路杆塔稳定性评估模型。 主要技术内容:一是将模型试验与数值仿真相结合准确获得输电线路杆塔结构损伤指标;本项目将物理试验与数值模拟相结合,建立杆塔有限元模型,并对试验工况进行数值模拟,对比试验结果和有限元仿真结果,验证有限元仿真的正确性和准确性,同时开展杆塔原型损伤等级划分的物理试验进行对比。二是实现震后输电线路杆塔损伤程度快速自动化评估;针对输电线路杆塔地震易损性分析中极限状态和震害等级划分较粗、难以准确预测各级震害等问题,以研究区典型输电线路杆塔为例,选取最大塔顶水平位移作为工程需求参数,采用非线性静力分析确定了对应输电塔发生轻微损坏、构件屈服、整体屈服和整体倒塌等性能水准的极限状态,划分输电线路杆塔的损伤等级,基于增量动力分析法提出了输电线路杆塔的地震易损性分析方法,最终得到输电线路杆塔地震易损性曲线;另一方面基于衰减关系方法可以快速得到震后强地面运动分布结果,并基于研究内容进行场地校正和地形校正,将校正后的地震动参数代入输电线路杆塔地震易损性曲线,最终获得区域内所有输电线路杆塔震害破坏程度概率值。三是基于Pushover分析法开展输电塔抗震性能分析;弥补了传统静力线性分析方法的不足,且克服了动力时程分析法计算繁琐的难题,结合反应谱评析结果,有别于以前的抗震静力法。 应用推广及效益情况:一是提升电力系统韧性,通过震害应急评估,及时识别受损杆塔,有助于快速恢复电力供应,减少停电时间,提升电力系统的韧性和恢复能力。二是建立完善的地震预警和快速响应机制,提高电力系统对地震等自然灾害的预防和应对能力。三是优化资源配置,通过评估结果,可以初步判断哪些杆塔需优先修复,优化资源的配置,减少不必要的检查和修复工作。