[发明专利]基于惯性力法和塔线分离法考虑塔线耦合影响的超高大跨越塔、线风载荷的计算方法

说明书

本发明公开了一种基于惯性力法和塔线分离法考虑塔线耦合影响的超高大跨越塔、线风载荷的计算方法，步骤为：搭建超高大跨越塔的塔线体系，获取塔线体系的物理参数；基于塔线耦合影响因子，求取杆塔等效阻尼系数、塔线体系超高大跨越塔的风振系数、塔线体系悬垂绝缘子串最大风偏角的风振系数；塔线体系风荷载脉动折减系数；对塔线体系超高大跨越塔的风振系数、风偏角的风振系数进行修正计算，得到塔线体系超高大跨越塔的修正风振系数和塔线体系输电线的修正风振系数；基于塔线分离法，在等效振动惯性力作用下计算超高大跨越塔线体系中超高输电塔的设计风荷载和大跨越输电线的设计风荷载。有益效果：单塔设计精度高，可靠。

技术领域

本发明涉及技术领域，具体的说是一种基于惯性力法和塔线分离法考虑塔线耦合影响的超高大跨越塔、线风载荷的计算方法。

背景技术

超高输电塔是与常规输电塔相比较，其塔高超出梯度风高度的输电塔。

动力时程分析可以获得结构的风振响应，但是采用杆塔设计规范计算的风振系数简明、方便、省时，现阶段该方法仍被设计人员广泛采用。通过规范计算的风振系数应该具有能够使输电塔的风振响应和实际最大风振响应等效的作用。采用准确的风振系数进行杆塔设计是保证输电线路正常运行的前提。

采用杆塔设计规范计算的风荷载简明、方便、省时，现阶段该方法仍被设计人员广泛采用。通过规范计算的风荷载应该具有能够使输电塔的风振响应和实际最大风振响应等效的作用。采用准确的效静力风荷载进行杆塔设计是保证输电线路正常运行的前提。现有电力相关标准中：例如文献(1)GB 50545-2010.110kV～750kV架空输电线路设计规范[S].北京:中国计划出版社,2010；(2)GB 50665-2011.1000kV架空输电线路设计规范[S].北京:中国计划出版社,2011；(3)DL/T 5154-2012.架空输电线路杆塔结构设计技术规定[S].北京:中国计划出版社,2012和(4)DL/T 5504-2015.特高压架空输电线路大跨越设计技术规定[S].北京:中国计划出版社,2015中给出了60m以下的单塔风振系数的取值，并推荐了60m以上时采用荷载规范计算风振系数。荷载规范的风振系数适用于外形和质量有规律变化的密实建筑物。输电塔为格构式构筑物，横担和横隔面的质量和挡风面积对风振系数的影响大。另外，采用钢管混凝土是荷载规范计算风振系数时没有考虑到的。采用随机振动理论计算输电塔的等效静力风荷载时，表达式涉及复杂的多重积分，并且输电塔的外形和质量分布不规律，很难用一个统一的表达式概括。并且，导线发生风振时的气动阻尼随平均风速的增加而增大，风振响应的共振分量因气动阻尼而大幅降低，计算中可忽略不计。并且超高大跨越塔组成的单塔体系还需要考虑塔线耦合效应产生的修正，这对最终计算出高精度的单塔体系风荷载具有重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于惯性力法和塔线分离法考虑塔线耦合影响的超高大跨越塔、线风载荷的计算方法，来提高塔线体系风载荷计算精度。为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：