1.目的及意义

1.1目的：

在土木工程设计、计算和抗灾防灾规划中，风荷载、地震荷载以及雪荷载等都是应该考虑的主要干扰和作用。其中最有影响和最易引起工程结构失效甚至破坏的首推风荷载和地震荷载。对于高、大、细、长等柔性结构，风荷载是重要的甚至决定性的设计荷载，处理不当会造成工程结构破坏，给人民生命财产带来重大的损失。电力系统在国民经济建设中有举足轻重的地位，而高压输电塔是电力系统的重要组成部分，是电能输送的载体，也是重要的生命线基础设施，一旦发生破坏将对社会造成重大影响，而风灾是导致电力系统故障的自然灾害当中最为严重的一种。架空高压输电线路作为重要的生命线工程结构，是一个国家生产建设的大动脉，也是人民日常生活的保障。输电系统的破坏会导致电网的瘫痪，直接影响到生产建设与生活秩序，给社会和人民财产带来严重的损失。风载荷导致输电塔结构的严重破坏，表明输电塔在风载荷作用下是易损坏的。同时由于对风荷载作用机理的认识还存在缺陷和不足，使得现有结构体系的抗风防灾控制措施存在诸多不合理之处，有待进行更加深入系统的基础性研究。因此，进行输电塔结构风灾易损性研究具有工程实用价值和社会效益。

1.2意义：

通过本次毕业论文地撰写，我们可以提高自己搜集相关资料的能力，熟悉如何查阅中外文献，提高自己的知识积累，学会从大量文献中总结概括自己需要的知识；可以帮忙掌握论文写作的程序、方法、步骤，为以后研究生的学习打下良好基础；还可以培养我们独立自主解决问题的能力以及严谨认真的研究学习态度。

1.3国内外研究现状：

国外对于结构风灾易损性的研究工作开展的较早，并且取得了一定的研究成果。Cope等针对美国某地区的木结构房屋展开了风灾易损性研究，该研究首先通过

Monte Carlo模拟确定出结构的破坏状态，然后通过统计分析得到该类结构处于特定破坏状态的概率密度函数，最后计算得到结构的超越易损性曲线；Unanwa[假定构件抗力服从对数正态分布规律，然后采用规范的方法计算出相应风荷载，利用可靠度的理论研究了构件的风灾易损性；Li采用风洞试验得到的结果数据确定出了构件承载力的相关概率模型，同时假定利用规范方法得到的飓风荷载表达式中的所有参数均服从正态分布规律，然后通过Rackwitz-Fiessler方法计算得到了木制结构的风灾易损性曲线；Holmes假定风荷载为定值，将结构失效概率的计算公式通过一系列推倒过程简化为构件抗力的概率分布形式，最后计算得到结构的风灾易损性曲线；Pinelli等基于一阶可靠度分析方法计算了木框架住宅围护结构的失效概率，并研究了该类型结构的风灾易损性；Khanduri引入了表示风速大小和平均损失率之间关系的风灾易损函数来研究结构的风灾易损性，该函数主要由风场的性质和经济损失的具体数据来决定，同时还受到风与结构的相互作用、结构破坏程度的统计、各地区建筑结构规范、区域经济条件等因素的影响；Henderson和Ginger假定构件的连接强度和风荷载各项系数的概率分布类型均为对数正态分布，在不同的风速范围内，运用结构可靠度的方法计算得到各个构件的失效概率，从而得到构件的风灾易损性曲线；AppliedResearch Associates(ARA) 提出了一种基于概率意义上考虑风荷载效应和构件抗力的方式进行构件风灾易损性研究的方法，然后再由构件的易损性进而确定出结构的整体易损性。

目前国内学者对于结构风灾易损性的研究还处于初期阶段。在我国的防灾减灾领

域中，土木工程结构的抗风研究起步较晚，开展的时间不久，尚缺乏风灾损失的相关资料，因此对于土木工程结构风灾易损性的评估研究工作开展的较少，研究的对象也是一些结构形式相对简单的广告牌、低矮房屋、轻型钢结构等。申晓明 以典型的风灾易损结构物—户外广告牌为代表，通过进行大量的时程分析，得到了广告牌结构的风灾损伤评估标准，然后利用神经网络方法得到了广告牌结构的损伤程度与致灾因子的关系，最后建立了汕头市风灾易损结构物的损伤评估系统；郑小宇采用计算流体动力学软件Fluent计算得到了低层民居表面风压系数的分布规律，然后对该类结构在台风作用下的破坏模式进行了统计和分类，并由此定义了结构的破坏状态，之后在不同风速和风向角下，基于Monte-Carlo方法计算得到了低层民居主要围护构件的失效概率，在此基础上，对该类结构的风灾易损性进行了初步研究；安水晶通过台风灾后调查结果对两类典型户外广告牌结构的破坏形式进行了分类统计，然后采用Fluent软件模拟得到了不同风向角下广告牌面板的最大风压系数，分别计算得到了广告牌结构局部和整体的失效概率，最后基于概率可靠度的方法对广告牌在台风下的局部易损性和整体易损性进行了研究；；宫文壮对广东沿海地区村镇低矮房屋进行了台风易损性分析，采用改进的一次二阶矩法计算了坡屋顶低矮房屋屋顶瓦片被掀起的失效概率，得到了低矮房屋屋顶瓦片被掀起的易损性曲线；肖玉凤以轻钢厂房结构缩尺模型的风洞试验结果为基础，基于可靠度理论讨论了地貌、风向、屋面面积等因素对轻型钢结构厂房构件易损性的影响；赵明伟针对中国典型轻型钢结构建筑，提出风灾易损性的概率分析方法，使用蒙特卡洛模拟得到各类构件及建筑整体的超越破坏易损性曲线；文武利用有限软件对不同风速下的某圆筒形风力发电机塔架进行了非线性动力分析，然后通过最小二乘法进行回归分析，绘制了塔架在风载荷作用下的易