[发明专利]一种基于线性屈曲分析的输电塔结构初始几何缺陷模拟方法

权利要求书

1.一种基于线性屈曲分析的输电塔结构初始几何缺陷模拟方法，即特征模态装配法，其特征在于按照以下步骤进行：

(1)按照设计图纸建立不包含初始几何缺陷的理想输电塔数值模型，建模时只需考虑结构的线性行为，每根输电塔杆件划分的单元至少为六个；

(2)施加需要考虑的外荷载，对理想输电塔数值模型进行线性屈曲分析；

(3)从线性屈曲分析结果提取出现在相同位置且分别仅包含一个半波、两个半波和三个半波的屈曲模态；

(4)指定一个参考位置的屈曲模态的凹凸方向为正，则此位置屈曲模态的参与系数均为1.0，其他位置屈曲模态的参与系数以指定的凹凸方向为基础取值为1.0或-1.0；

(5)确定几何缺陷的幅值后由式(1)计算每处位置的缺陷位移u_imp：

其中：φ_j为步骤(3)中提取的结构第j阶屈曲模态；d_j为相应该阶屈曲模态的最大模态位移，用于将第j阶屈曲模态的位移归一化处理；c_j为步骤(4)中相应该阶屈曲模态的参与系数，取值为-1.0或1.0；α为杆件初始几何缺陷的总幅值，取值参考相关规范或设计要求；A_max为归一化屈曲模态叠加后的最大幅值，仅考虑一个半波屈曲模态作为几何缺陷时取值为1.0，考虑一个和两个半波屈曲模态线性叠加时取值为1.7601，考虑一个、二个和三个半波屈曲模态线性叠加时取值为2.4992；

(6)将提取的屈曲模态按其出现的次序线性叠加便形成了带有初始几何缺陷的输电塔模型，各屈曲模态的缺陷幅值为