[發(fā)明專利]一種拉線式組合桿塔的臨界荷載的確定方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810479401.8
• 申請(qǐng)日: 2018-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN110502767A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李喜來;俞登科;段松濤;董飛飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電力規(guī)劃總院有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 11243 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 許靜;黃燦<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<

1.一種拉線式組合桿塔的臨界荷載的確定方法，其中，所述拉線式組合桿塔包括兩個(gè)相互間隔設(shè)置的格構(gòu)式立柱和至少兩個(gè)拉線，所述格構(gòu)式立柱的底端鉸接固定，所述至少兩個(gè)拉線分別對(duì)稱的連接于所述兩個(gè)相互間隔設(shè)置的格構(gòu)式立柱的頂端與地面之間，其特征在于，所述方法包括：

獲取所述拉線式組合桿塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其中，所述拉線式組合桿塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：所述拉線的長(zhǎng)度L₁、截面面積A、與水平面之間的夾角和彈性模量E₁，以及，所述格構(gòu)式立柱的長(zhǎng)度L和截面剛度EI；

將所述兩個(gè)相互間隔設(shè)置的格構(gòu)式立柱中的目標(biāo)格構(gòu)式立柱作為組合壓桿，其中，所述組合壓桿的底端鉸接于地面設(shè)置，所述組合壓桿的長(zhǎng)度和截面剛度與所述目標(biāo)格構(gòu)式立柱的長(zhǎng)度L和截面剛度EI分別相等；

將與所述目標(biāo)格構(gòu)式立柱連接的拉線作為彈簧，并根據(jù)所述拉線式組合桿塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定所述彈簧的彈性剛度，其中，所述彈簧平行于水平面設(shè)置，且彈性支撐于所述組合壓桿的頂端的彈簧；

采用力矩平衡方程，確定所述目標(biāo)格構(gòu)式立柱的臨界荷載，其中，所述目標(biāo)格構(gòu)式立柱的臨界荷載等于所述組合壓桿的所述頂端與所述底端之間承受的軸心壓力的最大值。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用力矩平衡方程，確定所述目標(biāo)格構(gòu)式立柱的臨界荷載的步驟，包括：

設(shè)立坐標(biāo)軸，其中，坐標(biāo)原點(diǎn)是所述組合壓桿的底端，y軸平行于水平面方向，x軸垂直于水平面方向；

根據(jù)力矩平衡方程M＝Py(x)-Rx，計(jì)算所述組合壓桿處于臨界荷載時(shí)P的數(shù)值，其中，P是施加于所述組合壓桿的底端與頂端的軸心壓力，R是所述彈簧的彈性支撐力，所述組合壓桿在所述軸心壓力P的作用下發(fā)生形變后呈曲線y(x)，(x，y)是所述曲線y(x)上的任意一點(diǎn)的坐標(biāo)。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，每一個(gè)格構(gòu)式立柱的頂端連接有兩個(gè)所述拉線，所述根據(jù)力矩平衡方程M＝Py(x)-Rx，計(jì)算所述組合壓桿處于臨界荷載時(shí)P的數(shù)值的步驟，包括：

將公式帶入公式M＝Py(x)-Rx，得到撓曲線微分方程EIy″(x)＝Rx-Py(x)，其中，ρ是曲線y(x)的曲率半徑，y″(x)是y(x)的二次求導(dǎo)函數(shù)；

求解所述撓曲線微分方程EIy″(x)＝Rx-Py(x)，得出所述組合壓桿的臨界荷載其中，k是所述彈簧的彈性剛度；

所述根據(jù)所述拉線式組合桿塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定所述彈簧的彈性剛度的步驟包括：

確定所述彈簧的彈性剛度

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在所述拉線的彈性支承剛度與所述組合壓桿的截面剛度之比的情況下，確定所述組合壓桿的臨界荷載或者，

在所述拉線的彈性支承剛度與所述組合壓桿的截面剛度之比的情況下，確定所述組合壓桿的臨界荷載

5.一種拉線式組合桿塔的臨界荷載的確定裝置，其中，所述拉線式組合桿塔包括兩個(gè)相互間隔設(shè)置的格構(gòu)式立柱和至少兩個(gè)拉線，所述格構(gòu)式立柱的底端鉸接固定，所述至少兩個(gè)拉線分別對(duì)稱的連接于所述兩個(gè)相互間隔設(shè)置的格構(gòu)式立柱的頂端與地面之間，其特征在于，所述裝置包括：

第一獲取模塊，用于獲取所述拉線式組合桿塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其中，所述拉線式組合桿塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：所述拉線的長(zhǎng)度L₁、截面面積A、與水平面之間的夾角和彈性模量E₁，以及，所述格構(gòu)式立柱的長(zhǎng)度L和截面剛度EI；

第一等效模塊，用于將所述兩個(gè)相互間隔設(shè)置的格構(gòu)式立柱中的目標(biāo)格構(gòu)式立柱作為組合壓桿，其中，所述組合壓桿的底端鉸接于地面設(shè)置，所述組合壓桿的長(zhǎng)度和截面剛度與所述目標(biāo)格構(gòu)式立柱的長(zhǎng)度L和截面剛度EI分別相等；

第二等效模塊，用于將與所述目標(biāo)格構(gòu)式立柱連接的拉線作為彈簧，并根據(jù)所述拉線式組合桿塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定所述彈簧的彈性剛度，其中，所述彈簧平行于水平面設(shè)置，且彈性支撐于所述組合壓桿的頂端的彈簧；

第一確定模塊，用于采用力矩平衡方程，確定所述目標(biāo)格構(gòu)式立柱的臨界荷載，其中，所述臨界荷載等于所述組合壓桿的所述頂端與所述底端之間承受的軸心壓力的最大值。