[发明专利]一种运动雷暴风作用下输电塔线体系的风荷载测试装置及测试方法

摘要

一种运动雷暴风作用下输电塔线体系的风荷载测试装置及测试方法，所述的测试装置包括一射流装置，所述的射流装置由风机段、扩散段、稳定段和可改变出口口径的收缩段依次相接组成，其特征在于所述的射流装置配置有一可调节射流高度的升降机构和通过变频器进行电机转速远程控制的驱动机构，所述的驱动机构可将安置在滑轨上射流装置以指定的速度沿滑轨移动，所述射流装置与升降机构和驱动机构一起构成了可调节射流高度的非稳态雷暴风风场模拟装置，所述的非稳态雷暴风风场模拟装置与输电塔刚性测压模型结合分别组成了塔身截断模型的单天平测力试验和塔线体系的多天平测力试验。

主权项

一种利用风荷载测试装置进行运动雷暴风作用下输电塔线体系的风荷载测试方法，所述的风荷载测试装置包括一射流装置，所述的射流装置由风机段、扩散段、稳定段和可改变出口口径的收缩段依次相接组成，所述的射流装置配置有一可调节射流高度的升降机构和通过变频器进行电机转速远程控制的驱动机构，所述的驱动机构可将安置在滑轨上的射流装置以指定的速度沿滑轨移动，所述射流装置与升降机构和驱动机构一起构成了调节射流高度的非稳态雷暴风风场模拟装置，所述的非稳态雷暴风风场模拟装置与输电塔刚性测压模型结合分别组成了塔身截断模型的单天平测力试验机构和塔线体系的多天平测力试验机构；所述的升降机构包括一将光滑钢板升至指定高度的油压千斤顶，所述光滑钢板配置有在升至指定高度后塞入垫高的垫块；所述的驱动机构包括一在转轴上配置有计数器的电机，一对电机转速进行远程控制的变频器，其中变频器配备了实时显示射流装置移动速度的液晶显示屏；其特征在于所述的风荷载测试方法包括如下步骤：步骤一：对射流装置进行改装，增加了升降装置以实现射流高度的快速调节，用于生成变参数的静态雷暴风风场；步骤二：在改装后的射流装置上配备有主要由电机、变频器和滑轨构成的驱动机构，可控制射流装置以指定的速度沿着滑轨移动，形成运动的雷暴风风场；步骤三：根据试验条件确定试验的缩尺比，设计并制作输电塔线体系的刚性测压模型；步骤四：采用多个高频天平对塔线体系模型同步进行测力试验，测得塔线体系承受的整体雷暴风荷载时程，并通过塔身截断模型的单天平测力试验测定输电塔各个部位的瞬时风荷载；步骤五：根据步骤四测得的风荷载时程，采用经验模态分解法，提取风荷载中的平均分量，根据试验的缩尺比，进一步计算得出原型的各基输电塔沿高度方向的瞬时平均风荷载的分布形式和各跨导线承受的瞬时平均风荷载。