特高压输电塔-线体系是社会生活中最关键的基础设施之一,确保特高压输电塔—线体系的安全有效运行具有重要的现实意义。然而,通过近几年世界范围内的数次大地震的震后调查表明,高压输电塔-线体系在地震中破坏倒塌现象严重。因此,进行特高压输电塔-线体系抗震研究是必要的和有意义的。本项目以锡盟—山东1000千伏特高压交流输变电工程线路悬垂塔为背景,开展几何相似比为1:15的缩尺模型试验,进行了“塔-线体系”等振动台多台阵模型试验,研究了模型塔在七度和八度基本、常遇以及罕遇烈度下的地震响应,分析比较了0.21g不同地震波的双向激励和行波效应等对模型动力响应的影响,获得了以下几点主要结论:(1)设计制作了输电塔—线体系振动台试验模型,完善了塔—线体系模型试验方法,分析了模型塔与原型塔的频率相似比,并通过试验验证了该模型塔设计的合理性。其中,单塔未配重模型的一阶自振频率和二阶自振频率分别为16.388Hz和17.412Hz,模型与原型满足相似比设计;单塔配重模型的一阶自振频率和二阶自振频率分别为7.202Hz和7.568Hz,也满足质量相似比关系。不过阻尼相差较大,导地线会明显增加塔体的阻尼。(2)单塔两线模型试验结果表明,单塔两线模型较单塔模型频率一阶频率降低了 0.82%,二阶频率降低了 4.23%,由此可知导线的非线性振动降低了模型塔的频率,降低了模型塔结构的地震响应;试验结果还表明,导线对模型塔的垂直于线路方向(Y向)的影响要大于顺线路方向(X向)的影响。通过对结构放大系数进行分析可知,导线与塔体的耦合作用以及自身的非线性振动对中主塔结构的Y向响应影响较大;双向地震作用下,虽然减小了横担的放大系数,降低了横担的地震响应结果,却增大了塔体身部结构以下部分的地震响应。(3)三塔四线模型试验结果表明,一致激励时的八度罕遇作用下,结构(三塔四线模型)基本处于弹性阶段,未发生损伤或破坏,说明该型结构具有较好的抗震性能,能够抵御强地震作用。不过,一致激励作用下应变响应和放大系数结果表明,双向地震增大了塔体的地震响应。行波效应作用下塔体的地震响应受到地震波输入类型的影响,既可能增大结构反应,又可能减小结构反应。