题目：输电线的有限元结构分析

2007年1月至2月冰雪灾害期间，国家电网公司经营区域内华中、华东及所属10个省级电网遭受严重灾害。公司所属电网共有17.2万基高压杆塔倒塌，低压线路受损15.3万千米。 国家电网覆盖我国26个省、市、自治区，在这场灾难中遭受到直接经济损失高达10.5亿元人民币（约合15亿美元）。这一情况促使我对这一问题展开研究。本文对灾区的部分传输线样品进行了结构分析。分析包括了雪荷载的特征描述和造成结构倒塌的原因。同时还介绍了模拟导致倒塌的一系列事件的方法。荷载是设计输电线路成本和安全过程中的关键因素。为了得到合理的设计结果首先要确定作用在杆塔的荷载，其中风荷载和雪荷载是最重要的设计荷载。计算风雪荷载最精确地方法是在一段时间内对大量的结果进行统计分析。然而目前还没有这样广泛的数据来源，而建立这样一个数据库要耗费大量的时间和金钱。目前有很多种程序可以从气象数据中计算出风雪荷载，其中一种途径是通过对最大风荷载和雪荷载进行综合计算得出风雪荷载。本文将确定每年最大风荷载和雪荷载的适当组合来计算输电线上的风雪荷载。我所用的方法是在不同气候条件（雪厚度）下来计算荷载并与材料的极限荷载比较。试图找出过早失效的部分从而计算出设计荷载的最大值以防止失效。将非结冰状态下的极端风速测量结果按比例等效为暴风雪下的极端风力，然后与有限元软件（SAP）计算结果比较来显示输电线对荷载的响应。最后，文章提出了一些对重暴风雪区电网的改进方案。并考虑提高设计标准。