[發明專利]輸電塔結構狀態評估方法

在審

• 申請號: 201810972711.3
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109344430A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 菅明健;杜寶帥;張忠文;鄧化凌;李志明;張廣成;張用;張華愷
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;山東電力工業鍋爐壓力容器檢驗中心有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 趙玉珍

1.輸電塔結構狀態評估方法，其特征在于，所述的方法包括：

S1：收集輸電塔及該線路相關資料，對運行情況初步掌握，并篩選出明顯結構問題；

S2：運用ANSYS軟件，建立輸電塔的三維有限元計算模型及導地線有限元模型；

S3：基于輸電塔三維有限元模型，計算靜力學參數和動力學參數；

S4：根據靜力學參數和動力學參數與其對應標準的差別，選取對應的處理方式。

2.根據權利要求1所述的輸電塔結構狀態評估方法，其特征在于，步驟S1中，輸電塔及該線路相關資料包括：設計建造時間、歷年事故事件、鐵塔設計資料、加工圖紙、導地線型號、檔距及前后高差、基礎型式、絕緣子型號、所處地質。

3.根據權利要求1所述的輸電塔結構狀態評估方法，其特征在于，步驟S1中，明顯的結構問題包括：構件表面腐蝕厚度超過設計值的5％，構件形變超過設計值的1％，構件缺失、輸電塔整體發生位移。

4.根據權利要求1所述的輸電塔結構狀態評估方法，其特征在于，步驟S2的具體實現過程為：運用ANSYS軟件，輸入輸電塔塔材橫截面、密度、長度、彈性模量、泊松比，建立輸電塔的三維有限元計算模型，輸入導地線橫截面、密度、運行應力、檔距、掛點坐標、彈性模量、泊松比，在輸電塔上建立導地線有限元模型，從而形成塔線一體模型。

5.根據權利要求1所述的輸電塔結構狀態評估方法，其特征在于，步驟S3中，計算靜力學參數的具體方法為：根據概率極限狀態設計法的要求，對輸電塔結構各構件的強度、剛度及局部穩定性進行計算，計算結果提取出結構位移、整體等效應力、桿件長細比、拉彎桿件計算應力、壓彎桿件計算應力。

6.根據權利要求5所述的輸電塔結構狀態評估方法，其特征在于，步驟S3中，計算動力學參數的具體方法為：利用ANSYS軟件對輸電塔有限元模型直接進行模態計算，計算出前30階模態參數判斷是否出現局部模態的振型。

7.根據權利要求6所述的輸電塔結構狀態評估方法，其特征在于，步驟S4的具體判斷過程為：

當結構整體等效應力最大值F不超過桿件材料設計強度值F0的80％時，或者，結構整體等效應力最大值F大于等于桿件材料設計強度值的80％、小于100％，且拉彎桿件計算應力最大值F1或壓彎桿件計算應力絕對值的最大值F2小于材料設計強度值95％時，可判斷輸電塔運行安全；

當結構整體等效應力最大值F大于等于桿件材料設計強度值的80％、小于100％，且拉彎桿件計算應力最大值F1或壓彎桿件計算應力絕對值的最大值F2大于等于材料設計強度值95％但小于材料設計強度值110％時，輸電塔運行為注意狀態，應加強輸電塔運行情況監視和檢查；

當結構整體等效應力最大值F大于等于桿件材料設計強度值的80％、小于100％，且拉彎桿件計算應力最大值F1或壓彎桿件計算應力絕對值的最大值F2大于等于材料設計強度值110％時，輸電塔運行即為報警狀態，應采取有效措施降低鐵塔應力；

當結構整體等效應力最大值F大于等于桿件材料設計強度值，輸電塔運行為報警狀態，應采取有效措施降低鐵塔應力；

當輸電塔動力學參數顯示輸電塔出現局部模態時，輸電塔運行即為注意狀態，加強輸電塔運行情況監視和檢查；

當輸電塔動力學計算結果中，結構整體等效應力最大值F大于等于桿件材料設計強度值90％，且F出現的位置與動力學計算結果中局部模態位置相同時，輸電塔運行即為報警狀態，應采取有效措施降低鐵塔應力或控制局部模態的產生。