[发明专利]考虑塔线耦合效应的杆塔风荷载脉动折减系数计算方法

权利要求书

1.一种考虑塔线耦合效应的杆塔风荷载脉动折减系数计算方法，其特征在于具体步骤为：

S1：基于塔线体系的布置方案、物理参数以及单塔类型，构建塔线体系计算模型，并得到塔线体系计算模型图；

所述塔线体系计算模型中的杆塔为密实结构，塔身为正方形的变截面，由下至上尺寸变小，横担为等截面；所述塔线体系计算模型中的导线两端等高，与固定铰支座连接；所述塔线体系计算模型中的杆塔高度为H，横担悬臂长度为l_ca，绝缘子长度为l_in，导线跨度为L，导线挂点无高差；

所述单塔类型或为常规单塔，或为超高单塔；

S2：根据单塔类型，建立杆塔响应与杆塔风振系数的关系，得到塔高H处建立杆塔荷载引起塔顶位移的均方根值σ_ut(H)与杆塔风振系数β(H)的关系式；

当导线悬挂于杆塔顶部时，建立导线与导线风振系数的关系，得到导线荷载引起塔顶位移的均方根值σ_uc的计算公式；

S3：根据步骤S1得到的内容，采用SRSS的方法确定塔线体系下杆塔的峰值响应计算公式；

S4：基于步骤S3的塔线体系下杆塔的峰值响应计算公式，采用塔线分离方法，引入杆塔风荷载脉动折减系数，并得到所述杆塔的峰值响应计算公式的等价峰值响应计算公式；

S5：以塔顶位移响应为目标，对步骤S4得到的所述杆塔的峰值响应计算公式的等价峰值响应计算公式进一步更新，得到带未知导线荷载引起塔顶位移的均方根值和未知杆塔荷载引起塔顶位移的均方根值的脉动折减系数更新计算公式；

步骤S5中得到的带未知导线荷载引起塔顶位移的均方根值和未知杆塔荷载引起塔顶位移的均方根值的脉动折减系数的计算公式为：

σ_uc表示导线荷载引起塔顶位移的均方根值；σ_ut(H)为随高度变化的杆塔荷载引起塔顶位移的均方根值；

再进一步的，根据上述数据和公式，若单塔为常规单塔，步骤S6中的所述脉动折减系数的最终计算公式为：

S6：将步骤S2中的计算得到的导线荷载引起塔顶位移的均方根值和杆塔荷载引起塔顶位移的均方根值带入步骤S5得到脉动折减系数的更新计算公式中，得到脉动折减系数的最终计算公式，并计算杆塔风荷载脉动折减系数。

2.根据权利要求1所述的考虑塔线耦合效应的杆塔风荷载脉动折减系数计算方法，其特征在于步骤2中，若单塔为常规单塔，所述塔高H处建立杆塔荷载引起塔顶位移的均方根值σ_ut(H)与杆塔风振系数β(H)的关系式为：

其中，ω₀为基本风压；μ_z(H)为风压随常规单塔高度变化系数；μ_s(H)为杆塔随高度阻力系数；b_s(H)随高度变化的迎风面宽度；g_s为峰值因子；ω₁为顺风向1阶模态的自振圆频率；m(H)为随高度变化的单位高度质量；

所述导线荷载引起塔顶位移的均方根值σ_uc的计算公式为：

其中，N_p为导线的相数；μ_sc为导线阻力系数；μ_z(H_c)为风压随导线高度变化系数N_c为分裂导线的个数；D_c为子导线/地线的计算外径；L_p为水平档距；H为塔高高度；E_t为弹性模量。