en English is Íslenska

Thesis University of Iceland > Verkfræði- og náttúruvísindasvið > Meistaraprófsritgerðir - Verkfræði- og náttúruvísindasvið >

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1946/26927

Title: 
  • Dynamic Wind Load Modelling of High Overhead Transmission Line Towers
  • Title is in Icelandic Hreyfðarfræðileg greining á háspennulínumastri vegna vindálags
Submitted: 
  • March 2017
Abstract: 
  • This thesis serves to contribute to the ongoing and developing research on the application of dynamic loads to Overhead Transmission line modelling processes. Special focus was on tall overhead transmission line towers. Tall transmission towers usually occur at critical points of a distribution line with most design currently carried out using static loading which is assumed to provide a conservative result. Dynamic load modelling expands the knowledge of the designer as to the true response of a structure under such conditions thereby enabling more informed design. In this thesis a literature review and background to tall transmission towers around the world is presented first. Secondly, the theoretical background and subsequent generation of spatially correlated wind time series which are applied across the height of the tower along with a method for calculating the allowable uplift force of a foundation based on vertical displacement. Thirdly, two finite element models of a Swedish tall transmission tower to model equivalent static and dynamic loads with the latter model also used to find natural frequencies and modal shapes of the tower. The main results show a reduction of 10% in maximum uplift force for the studied tower when modelled with dynamic loads that included static forces for the conductors. A theoretical reduction of up to 18% was obtained when conductor loads were excluded and static and dynamic response of the tower alone studied and compared. Generally, it is demonstrated that a more complete understanding of the tower´s behaviour is achieved through the dynamic process enabling more efficient design.

  • Abstract is in Icelandic

    Þetta verkefni er liður í að þróa og beita hreyfðarfræðilegum aðferðum við að greina og hanna háspennulínumöstur. Sérstök áhersla er á há möstur en þau eru samkvæmt alþjóðlegum viðmiðum annaðhvort hærri en 100 m eða tengjast haflengdum sem eru lengri 1000 m. Háspennumöstur eru yfirleitt hönnuð á grundvelli stöðufræðilegs vindálags sem ætla má að veiti íhaldssama niðurstöðu. Vindálag er hins vegar í eðli sínu síbreytilegt í tíma og rúmi og með því að beita hreyfðarfræðilegum aðferðum má því öðlast betri skilning á raunverulegri svörun háspennumastra. Í verkefninu er fyrst fjallað almennt um tæknilegan bakgrunnu hárra háspennulína. Skoðað er hvernig togkraftur í undirstöðum masturs sem hvílir í lausum jarðvegi getur valdið tjóni á mannvirkinu ef færslur fara yfir tiltekin mörk. Þar á eftir er fjallað um fræðilegan bakgrunn vinds í verkfræðilegum reiknilíkönum. Lýst er aðferðum sem nota má til að herma tölfræðilega háðar vindtímaraðir sem breytast með hæð yfir yfirborði. Búin voru til tvö reiknilíkön sem byggja á einingaaðferðinni til að reikna svörun í háu sænsku háspennumastri. Annað líkanið var stöðufræðilegt en hitt var hreyfðarfræðilegt. Niðurstöður sýndu 10-18% lækkun á hámarks togkrafti í undirstöðum háspennumastursins þegar það var greint með hreyfðarfræðilega líkaninu samanborið við það sem stöðufræðilega líkanið gaf. Hér skiptir máli hvernig hliðarálag á sjálfar háspennulínurnar er meðhöndlað. Betri skilningur fæst á svörun háspennumastra ef hreyfðarfræðilegum aðferðum er beitt fremur en stöðufræði-legum aðferðum. Líklegt verður að telja að hönnun sem byggir á slíkri greiningu sé almennt hagkvæmari og betur grunduð.

Accepted: 
  • Mar 13, 2017
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/26927


Files in This Item:
Filename Size VisibilityDescriptionFormat 
Dynamic loading of high transmission towers.pdf3.31 MBOpenHeildartextiPDFView/Open
Declaration of access.jpg70.7 kBLockedYfirlýsingJPEG