Δυναμική Συμπεριφορά Δικτύων Καλωδίων Λόγω Ανεμοπιέσεων     

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Κόκκαλη Πλουμή                    
Επιβλέπων Καθηγητής: Γαντές Χ., Αν. Καθηγητής            
Ημερομηνία : Οκτώβριος 2010

Στη μεταπτυχιακή αυτή εργασία γίνεται προσπάθεια να διερευνηθεί η δυναμική συμπεριφορά δικτύων καλωδίων, σχήματος υπερβολικού παραβολοειδούς, λόγω ανεμοπιέσεων. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται αρχικά τα γενικά χαρακτηριστικά των καλωδιωτών κατασκευών, η απόκριση των οποίων είναι μη γραμμική. Στις καλωδιωτές κατασκευές ανήκουν κι οι στέγες με δίκτυα προεντεταμένων καλωδίων, οι οποίες διαμορφώνουν επιφάνειες διπλής καμπυλότητας. Στην τελευταία κατηγορία ανήκουν και οι στέγες σχήματος υπερβολικού παραβολοειδούς.

 

Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται συνοπτικά τα φαινόμενα και οι έννοιες που εμφανίζονται τόσο στη γραμμική θεωρία όσο και στη μη γραμμική δυναμική ενώ γίνεται μία διερεύνηση των συνεπειών που προκύπτουν από τη θεώρηση γραμμικής συμπεριφοράς σε ένα σύστημα μη γραμμικό, όπως είναι τα καλώδια.

 

 Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται μία πρώτη επαφή με δίκτυα σχήματος υπερβολικού παραβολοειδούς κι επιλύονται θέματα που αφορούν την εύρεση σχήματος και τον ορισμό της προέντασης των καλωδίων με χρήση του προγράμματος Easy. Επιπλέον, γίνονται μη γραμμικές δυναμικές αναλύσεις στο πρόγραμμα πεπερασμένων στοιχείων ADINA θεωρώντας κατακόρυφο ημιτονοειδές φορτίο με συχνότητα διέγερσης την αντίστοιχη ιδιοσυχνότητα του δικτύου, μοναδιαίο πλάτος και χωρική κατανομή ανάλογη με το σχήμα των τεσσάρων πρώτων ιδιομορφών. Εντοπίζονται μη γραμμικοί συντονισμοί.

 

 Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται μία προσέγγιση για τον χωρικό προσδιορισμό των ανεμοπιέσεων επί του εξεταζόμενου δικτύου. Στο πρώτο μέρος παρουσιάζονται οι διατάξεις του Ευρωκώδικα 1 που αφορούν την φόρτιση των κατασκευών με φορτία ανέμου. Στο δεύτερο μέρος γίνεται υπολογισμός των συντελεστών χωρικής κατανομής του δικτύου βάσει Ευρωκώδικα 1. Η υπολογισθείσα κατανομή συγκρίνεται με κατανομές που προτείνονται σε διάφορες βιβλιογραφικές αναφορές.

 

Στο πέμπτο κεφάλαιο εξετάζεται η χρονική κατανομή των ανεμοπιέσεων. Δίνονται παραδείγματα χρονοϊστοριών ταχύτητας ανέμου από μετρήσεις στο Bushland του Texas σε ανεμογεννήτριες. Στη συνέχεια υπολογίζονται οι δεσπόζουσες ιδιοσυχνότητες αυτών μέσω των διαγραμμάτων Fourier κι επιλέγεται τελικά η χρονοϊστορία για την οποία θα γίνουν οι αριθμητικές αναλύσεις.

 

Το έκτο κεφάλαιο αφορά τις αριθμητικές αναλύσεις επί του δικτύου για τις επιλεγείσες χωρικές και χρονικές κατανομές ανεμοπιέσεων. Γίνονται τόσο δυναμικές αναλύσεις όσο και ισοδύναμες στατικές ώστε να γίνει τελικά έλεγχος των ενισχύσεων. Οι αναλύσεις επαναλαμβάνονται θωρώντας απόσβεση Rayleigh. Τέλος, γίνεται έλεγχος της επίδρασης στα αποτελέσματα της αύξησης της ταχύτητας ανέμου.

 

Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται συνοπτικά τα συμπεράσματα της εργασίας.