输电塔架是输电生命线工程中的重要建筑物,在地震中若受损严重,将可能产生严重的电力工程安全事故和不利的社会经济影响。目前,输电塔抗震评定与设计主要基于传统抗震分析方法,设计过程单一且不能体现不同重要程度输电线路的设计要求。为此,本文针对输电塔架结构开展了基于性能的地震易损性分析与抗震设计研究,主要内容如下:(1)提出了适用于输电塔架的Pushover分析方法。研究了地震侧向力模式对Pushover分析的影响,推荐了侧向力模式的选取原则,通过非线性静力弹塑性分析与非线性动力时程分析,对比了输电塔顶点位移、位移转角、主材应力等结构反应,验证了该方法的可靠性,为基于性能的输电塔架易损性分析与抗震设计奠定基础。(2)提出了基于性能的输电塔易损性分析方法。对比各指标优缺点,选取塔顶位移为输电塔架性能指标,提出了四级震害等级划分标准,结合输电塔位移反应和规范要求确定了各级震害定量指标,进而结合增量时程分析(IDA)建立了输电塔架地震易损性模型,可以分析不同地震强度作用下的各级震害概率,并给出了酒杯型和鼓型输电塔架的易损性分析规律。(3)提出了适用于输电塔性能和易损性分析的改进组合模态能力谱法。为考虑高阶振型影响,采用组合二阶高阶振型模态组合,计算等效模态及等效侧向力,通过获取等效质量参与系数以精确简化能力谱曲线中底部剪力-顶点位移(Vb-ur)曲线与加速度谱-位移谱(Sa-Sd)曲线的转化计算过程,评估了高阶振型对输电塔抗震性能及地震易损性的影响,为输电塔抗震性能设计奠定了良好的理论基础。(4)建立了基于性能的输电塔抗震设计方法。选取位移为性能指标,划分了四级性能水平、三级设防水准,选定性能目标,应用改进能力谱法计算输电塔架抗震性能;依据不同性能目标的抗震设计要求,建立了基于位移的输电塔抗震性能设计方法,并应用于酒杯型和鼓型输电塔架的抗震性能设计中。