1、在流體風(fēng)荷載、地震荷載、極端氣象載荷作用下，輸電鐵塔將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的振動(dòng)問題，利用現(xiàn)代技術(shù)手段對(duì)輸電鐵塔的固有振動(dòng)特性和動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行研究有重要的理論意義和工程應(yīng)用前景。本文采用實(shí)驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合的技術(shù)路線，以典型的2D-J1-27型耐張轉(zhuǎn)角輸電鐵塔為例，研究輸電鐵塔結(jié)構(gòu)振動(dòng)的測(cè)量技術(shù)、關(guān)鍵塔材的受力與損傷識(shí)別等問題，主要研究成果有:
　　1)研究輸電鐵塔應(yīng)變模態(tài)分析方法?；谝痪S單元空間幾何變形的力學(xué)關(guān)系，提出了一種適用于格構(gòu)

2、式輸電鐵塔的應(yīng)變模態(tài)分析方法，對(duì)輸電鐵塔應(yīng)變模態(tài)分布情況進(jìn)行分析。
　　2)輸電鐵塔應(yīng)變傳感器優(yōu)化布置與動(dòng)應(yīng)變測(cè)量分析。以應(yīng)變模態(tài)分析方法為基礎(chǔ)，將有效獨(dú)立法推廣至輸電鐵塔應(yīng)變傳感器布置問題上，給出了一種輸電鐵塔動(dòng)態(tài)測(cè)量的應(yīng)變傳感器優(yōu)化布置方法，采用該方法獲得了輸電鐵塔應(yīng)變傳感器測(cè)點(diǎn)的有效方案，并對(duì)輸電鐵塔應(yīng)變模態(tài)進(jìn)行測(cè)量分析。分析結(jié)果表明，所選測(cè)點(diǎn)布置合理、信噪比高，能較好地反映鐵塔動(dòng)應(yīng)變分布狀態(tài)。
　　3)研究輸電鐵塔雙

3、軸加速度傳感器優(yōu)化布置方法。將傳感器優(yōu)化布置問題轉(zhuǎn)化為多目標(biāo)優(yōu)化問題，分別建立模態(tài)置信參數(shù)、最大奇異值的比值以及模態(tài)動(dòng)能等多項(xiàng)子目標(biāo)函數(shù)，采用NSGA-Ⅱ算法和多維范數(shù)優(yōu)選策略得到了一種有效的傳感器優(yōu)化布置方案。結(jié)果表明，多目標(biāo)優(yōu)化方法能夠有效均衡多個(gè)目標(biāo)函數(shù)，在盡可能地使各目標(biāo)函數(shù)均較優(yōu)的情況下實(shí)現(xiàn)傳感器優(yōu)化布置。
　　4)研究鐵塔在動(dòng)荷載作用下的動(dòng)應(yīng)變分布特性。分析鐵塔風(fēng)場(chǎng)特性，采用風(fēng)譜性質(zhì)隨高度變化的Kaimal譜模擬風(fēng)速時(shí)

4、程，并轉(zhuǎn)化為鐵塔風(fēng)荷載，利用有限元瞬態(tài)分析方法分析鐵塔風(fēng)振響應(yīng)，采用輸電鐵塔應(yīng)變模態(tài)分析方法計(jì)算了鐵塔在風(fēng)荷載作用下的動(dòng)應(yīng)變分布特性與變化規(guī)律;同時(shí)，以脫冰導(dǎo)地線動(dòng)態(tài)張力的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，計(jì)算了輸電鐵塔在整檔脫冰工況下的動(dòng)應(yīng)變響應(yīng)。
　　5)輸電鐵塔風(fēng)振響應(yīng)實(shí)驗(yàn)與模態(tài)參數(shù)識(shí)別。采用雙軸加速度傳感器優(yōu)化布置方案進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置，對(duì)鐵塔進(jìn)行風(fēng)振響應(yīng)實(shí)測(cè)，利用基于自然激勵(lì)技術(shù)的特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法并結(jié)合穩(wěn)定圖法分析鐵塔結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)，提取得到鐵塔

5、固有頻率和阻尼比。
　　6)研究低采樣頻率下加速度積分獲得振動(dòng)位移的方法。結(jié)合移動(dòng)窗法，以Lagrange多項(xiàng)式擬合為基礎(chǔ)，提出了一種由加速度信號(hào)積分位移的方法，推導(dǎo)了位移數(shù)值積分的顯性表達(dá)式。通過仿真信號(hào)的模擬分析和對(duì)模型輸電塔實(shí)測(cè)振動(dòng)信號(hào)的分析計(jì)算，說明本文所提方法具有更高的精度。
　　7)鐵塔主材損傷識(shí)別分析。柔度矩陣構(gòu)建簡便，只需少數(shù)低階模態(tài)參數(shù)即可獲得較高的精度，鐵塔主材損傷后，其結(jié)構(gòu)柔度矩陣會(huì)發(fā)生變化，通過柔度差