Simposio Internacional de Construcciones

Failure of electrical transmission towers due to hurricane winds

Lattice towers, used as support for overhead conducting cables in high voltage lines, are of great relevance for the development of a country. These structures are vulnerable to natural phenomena such as hurricanes. Cuba is a country annually hit by cyclones, only in the period from 1996 to 2017, 523 failure towers by these meteorological events, with Hurricane Michelle in 2001 being one of the most severe in this regard. The collapse of these structures is a phenomenon that carries with it high economic and social losses, so achieving efficient and resistant designs is of utmost importance. The study of the failure mechanism under wind load of the structures is one of the methods used for this purpose. This work identifies the progressive failure mechanism of the SS1 electrical transmission tower under the conditions caused by Hurricane Michelle in 2001; To achieve this, the Alternative Path Load method was implemented through a non-linear static analysis using the structural analysis, computational program SAP2000 was used as a tool. The results obtained are the determination of the elements that detonate the failure and its progression towards other elements of the structure until causing the general failure due to the hurricane-force winds of Cyclone Michelle.

Las torres de celosía, usadas como soporte de cables conductores aéreos en tramos de línea de alta tensión, son de gran relevancia para el desarrollo de un país. Estas estructuras son vulnerables frente a fenómenos naturales como los huracanes. Cuba es un país anualmente azotado por ciclones, solo en el período de 1996 al 2017 fueron derribadas 523 torres por estos eventos meteorológicos, siendo el huracán Michelle de 2001 uno de los más severos en este aspecto. El colapso de estas estructuras es un fenómeno que lleva consigo elevadas pérdidas económicas y sociales, por lo que lograr diseños eficientes y resistentes es de suma importancia. El estudio del mecanismo de fallo ante carga de viento de las estructuras es uno de los métodos utilizados para este propósito. En este trabajo se identifica el mecanismo de fallo progresivo de la torre de transmisión eléctrica SS1 bajo las condiciones provocadas por el huracán Michelle en 2001; para lograrlo se implementó el método Alternative Path Load a través de un análisis estático no-lineal utilizando como herramienta el programa computacional de análisis estructural SAP2000. Los resultados obtenidos son la determinación de los elementos que detonan el fallo y la progresión de este hacia otros elementos de la estructura hasta provocar el fallo general debido a los vientos huracanados del ciclón Michelle.