[發(fā)明專利]一種考慮樁土相互作用的混凝土電桿氣彈模型設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710384975.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN107201755B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宏杰;李峰;陳彬;易弢;張明龍;黃海鯤;林德源;吳涵;王健;蔡政權(quán);李衍川;王飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): E02D33/00
• 分類號(hào): E02D33/00;E02D27/42;E04H12/12
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 郭一斐

1.一種考慮樁土相互作用的混凝土電桿氣彈模型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟：

混凝土電桿分析步驟，根據(jù)混凝土電桿的使用狀態(tài)分析并確定各層土類別的彈性約束剛度；

模擬欲準(zhǔn)備步驟，采用氣彈模擬設(shè)計(jì)方法根據(jù)所述混凝土電桿的高度和模擬分析斷面的高度，確定模擬分析中幾何縮尺比λ_L和風(fēng)速比λ_v的取值；

混凝土電桿模擬步驟，采用氣彈模擬設(shè)計(jì)方法根據(jù)分析結(jié)果確定模擬電桿的截面形狀及其尺寸；

模擬土彈簧確定步驟，采用氣彈模擬設(shè)計(jì)方法根據(jù)分析結(jié)果確定模擬土彈簧的模擬參數(shù)；

模擬連接確定步驟，確定所述模擬電桿和所述模擬土彈簧的連接位置和連接方式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮樁土相互作用的混凝土電桿氣彈模型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述混凝土電桿分析步驟進(jìn)一步包括如下子步驟：

剛度分析子步驟，將所述混凝土電桿埋置于土內(nèi)部分根據(jù)土類型分層并確定各層土類別的彈簧剛度；

力學(xué)分析子步驟，考慮風(fēng)荷載對(duì)所述混凝土電桿的影響，分別確定各層土類別對(duì)所述混凝土電桿第一側(cè)的彈簧剛度k_i1和該層土類別對(duì)所述混凝土電桿第二側(cè)的彈簧剛度k_i2。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮樁土相互作用的混凝土電桿氣彈模型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，第i層土類別的彈簧剛度k_i的計(jì)算公式為：

k_i＝m_iD_ih_iz_i；

其中，m_i是第i層土類別的比例系數(shù)；D_i是所述混凝土電桿位于第i層土類別中間層處的直徑；h_i是第i層土類別的土層厚度；z_i是第i層土類別中間層與地面之間的距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮樁土相互作用的混凝土電桿氣彈模型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，

第i層土類別對(duì)所述混凝土電桿的兩側(cè)的彈簧剛度k_i1和k_i2與該層土類別的土彈簧剛度k_i之間的關(guān)系式為：

k_i＝k_i1+k_i2。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮樁土相互作用的混凝土電桿氣彈模型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述混凝土電桿模擬步驟進(jìn)一步包括如下子步驟：

混凝土電桿取值確定子步驟，根據(jù)所述混凝土電桿的配筋率，確定所述混凝土電桿的等效彈性模量E_p及其截面直徑d_p；

模擬電桿材料和截面形狀確定步驟，選取所述模擬電桿的材料和截面形狀，并確定所述模擬電桿的彈性模量E_m；

模擬電桿截面尺寸確定步驟，根據(jù)所述模擬電桿的材料和截面形狀計(jì)算所述模擬電桿的模型斷面抗彎慣性矩I_m以確認(rèn)所述模擬電桿的截面尺寸。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種考慮樁土相互作用的混凝土電桿氣彈模型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，

所述模擬電桿的模型斷面抗彎慣性矩I_m的計(jì)算公式為：

其中，I_p是待模擬件即所述混凝土電桿的抗彎慣性矩；λ_EI是抗彎剛度縮尺比。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮樁土相互作用的混凝土電桿氣彈模型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述模擬土彈簧確定步驟進(jìn)一步包括如下子步驟：

模擬彈簧剛度確認(rèn)子步驟，根據(jù)各層土類別對(duì)所述混凝土電桿的兩側(cè)的彈簧剛度確定各層所述模擬土彈簧的分布及其模擬彈簧剛度；

模擬彈簧參數(shù)確定子步驟，根據(jù)所述模擬土彈簧模擬彈簧剛度確定所述模擬土彈簧的模擬參數(shù)。