[发明专利]一种特高压输电杆塔结构抗风性能评估方法及系统

说明书

一种特高压输电杆塔结构抗风性能评估方法，包括：将待评估地点的脉动风速时程记录带入预先构建的特高压输电塔概率强风需求模型得到特高压输电杆塔在不同强风下超过损伤指标极限值的条件概率；基于所述条件概率结合待评估地点遇到强风参数的概率得到特高压输电杆塔在待评估地点概率风环境发生不同损伤等级的概率评估特高压输电杆塔结构的抗风性能；其中，所述特高压输电杆塔概率强风需求模型是基于修正的节间位移角和指定高度的特定时间间距内最大平均风速建立而成的。以概率的形式量化特高压输电杆塔结构的抗风性能，为强风作用下特高压输电杆塔结构的分析以及基于性能的特高压输电杆塔抗风提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及电力工程防灾减灾领域，具体涉及一种特高压输电杆塔结构抗风性能评估方法及系统。

背景技术

输电线路是重要的生命线工程，随着电压等级的提高，跨越距离的增大，特高压输电杆塔结构的抗风安全性越来越受到重视，因此基于PBEE方法进行特高压输电杆塔结构在强风作用下的性能评估，保证特高压输电杆塔结构抗风安全具有重要的意义和实际应用价值。目前特高压输电杆塔结构在强风作用下的反应与其它结构有较大不同，特高压输电杆塔结构的破坏模式、极限承载力和薄弱部位尚不清楚，需要选择合适的风荷载参数、需求参数、损伤参数和损失参数。特高压输电杆塔结构抗风性能评估需要量化分析结构在特定风环境下的危险性。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述问题，本发明提供一种特高压输电杆塔结构抗风性能评估方法，包括：

将待评估地点的脉动风速时程记录带入预先构建的特高压输电塔概率强风需求模型得到特高压输电杆塔在不同强风下超过损伤指标极限值的条件概率；

基于所述条件概率结合待评估地点遇到强风参数的概率得到特高压输电杆塔在待评估地点概率风环境发生不同损伤等级的概率评估特高压输电杆塔结构的抗风性能；

其中，所述特高压输电杆塔概率强风需求模型是基于修正的节间位移角和指定高度的特定时间间距内最大平均风速建立而成的。

优选的，所述特高压输电塔概率强风需求模型的构建包括：

获取特高压输电杆塔结构在风环境的离散风速时程记录和修正的节间位移角；

基于所述离散风速时程记录和所述修正的节间位移角对特高压输电杆塔的有限元模型非线性时程分析得到风强度和修正的节间位移角的样本对；

基于所述样本对进行线性回归分析得到强风需求模型。

优选的，所述基于所述样本对进行线性回归分析得到强风需求模型包括：

将指定高度的特定时间间距内最大平均风速作为风强度指标；

将所述修正的节间位移角作为需求指标；

基于所述风强度指标和需求指标进行回归分析得到强风需求模型。

优选的，所述基于所述风强度指标和需求指标进行回归分析得到强风需求模型包括：

建立所述需求参数与风强参数的指数回归关系式；

基于所述指数关系式使用最小二乘法进行一元线性回归得到需求指标和风强参数的线性回归方程；

基于所述线性回归方程利用计量经济学一元线性回归理论得到所述风强度指标和需求指标的一元回归关系服从的分布建立所述强风需求模型。

优选的，所述基于所述条件概率结合待评估地点遇到强风参数的概率得到特高压输电杆塔在特定地点概率风环境发生不同损伤等级的概率评估特高压输电杆塔结构的抗风性能包括：

基于预估的强风数据通过回归分析得到风环境的风险性函数；

基于所述修正的节间位移角和风强度确定特高压输电杆塔结构损伤等级的划分标准；