[发明专利]一种微地形区输电杆塔线条风荷载计算方法

说明书

技术领域

本发明属于架空输电线路风荷载的计算领域，具体涉及一种微地形区输电杆塔线条风荷载计算方法。

背景技术

作用在架空输电线路杆塔结构上的风荷载主要由线条风荷载和塔身风荷载组成(此外还有绝缘子串风压等其他风荷载)。输电线路上的风荷载会受微地形和微气象的影响，在设计时许多国家输电线路设计规范都对相关地形下的设计方法进行了规定。

微地形分为高山分水岭(或山丘、山峰)、地形抬升形(或悬崖、山坡)和垭口(或峡谷风道、波动地形)。水平风速在微地形区域将会产生变化，输电线路在建设中无可避免要经过这些区域，当水平风速被增大，则输电线路实际风荷载也会增大，当设计值偏小时，将会产生断线、倒塔等严重事故。尽管各国规范对此作了相关规定，但实际地形千差万别，规定的设计值与实际值有时出入较大，这就造成倒塔断线情况时有发生。

我国《建筑结构荷载规范》对山区的建筑物的风压高度变化系数采用修正系数进行修正。对山峰(山丘)及山坡(悬崖)只给出山顶的修正，其它地方按线性插值而得。修正系数公式相关参数中只有不同地貌修正系数k，参数较少，相对简单。对于其他地形，我国荷载规范给出了修正系数的取值范围。《电力工程气象勘测技术规程》采用山区风速修正系数的方法，并且也给出了修正系数的取值范围。根据《110～750kV架空输电线路设计规范》的相关规定，山区送电线路的最大设计风速，如无可靠资料，应按附近平原地区的统计值提高10％，即风速调整系数均为11。

风吹向电线时仅产生与电线轴线相垂直的风荷载。一般输电线路杆塔两侧导地线水平风荷载G_h计算，采用电线平均高度下的单位水平风荷载P_h与每侧电线长度L之半的乘积(近似为斜档距或档距之半)，即杆塔每侧导地线水平风荷载为

Gh=L2Ph---(1)]]>

也就是说，可以将电线近似为一条平均高度下的水平线，采用每点相同的风压并考虑一定的修正。经过简单推导可以得知，这是一种简化方法，误差与电线的具体形状以及地面粗糙度有关。当输电线路位于微地形区域，地面隆起或凹陷，导致导地线的平均高度发生变化；同时，沿线风速也因为微地形作用而与平原地区不同。继续采用以往的方法计算则会产生较大的误差。

发明内容

本发明目的在于提供一种微地形区输电杆塔结构线条风荷载的计算方法，此方法计算简便，为微地形地区线条风荷载的精确计算提供理论基础和参考方法，依据此计算方法设计经过微地形区的输电线路，可为考虑微地形对输电线路的影响提供方法。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：

一种微地形区输电杆塔线条风荷载计算方法，其改进之处在所述方法包括如下步骤：

1)判断地形种类，测量输电线路路径地形参数：

地形参数包括山高H和地面倾斜角α，

地形分为山丘、悬崖或垭口

2)计算整档输电线路最大弧垂f_M：

fM=γl28σ0cosβ---(1)]]>

其中：γ为电线的比截，l为整档档距，σ₀为电线上各点应力的水平分量，β为高差角；

3)根据不同微地形确定计算模型：

c)山丘或悬崖微地形