[發明專利]一種特高壓輸電桿塔結構抗震損傷等級劃分方法及系統

在審

• 申請號: 202011336655.8
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112597565A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 王飛;楊風利;張宏杰;趙兵;邱麗君;申連騰;劉宇石;趙勝男;田曉;張子富
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06Q50/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種特高壓輸電桿塔結構抗震損傷等級劃分方法，其特征在于，包括：

基于特高壓輸電桿塔結構各節間的高度與多地震標準值作用下各節間不同時刻的位移和旋轉變形值計算特高壓輸電桿塔各節間修正的節間位移角；

基于倒三角型荷載模式模擬地震計算不同地震作用下特高壓輸電桿塔結構的剪力分布；

基于特高壓輸電桿塔修正的節間位移角和塔底剪力分布建立特高壓輸電桿塔結構靜力推覆曲線得到修正節間位移角限值，并基于限值進行特高壓輸電桿塔結構的損傷等級劃分。

2.如權利要求1所述的等級劃分方法，其特征在于，所述基于特高壓輸電桿塔修正的節間位移角和剪力分布建立特高壓輸電桿塔結構靜力推覆曲線得到修正節間位移角限值包括：

基于特高壓輸電桿塔修正的節間位移角和剪力分布通過彈塑性靜力推覆分析建立以修正的節間位移角為橫軸，以塔底剪力為縱軸建立特高壓輸電桿塔結構靜力推覆曲線；

從所述靜力推覆曲線選取彈性段最大的修正節間位移角作為彈性修正節間位移角的限值。

3.如權利要求2所述的等級劃分方法，其特征在于，所述基于限值進行特高壓輸電桿塔結構的損傷等級劃分包括：

當特高壓輸電桿塔各節間修正的節間位移角小于一倍限值時，特高壓輸電桿塔結構基本完好；

當特高壓輸電桿塔各節間修正的節間位移角大一倍限值小于兩倍限值時，特高壓輸電桿塔結構輕微破壞；

當特高壓輸電桿塔各節間修正的節間位移角大于二倍限值小于四倍限值時，特高壓輸電桿塔結構中等破壞；

當特高壓輸電桿塔各節間修正的節間位移角大于四倍限值小于十倍限值時，特高壓輸電桿塔結構嚴重破壞；

當特高壓輸電桿塔各節間修正的節間位移角大于十倍限值時，特高壓輸電桿塔結構毀壞。

4.如權利要求1所述的等級劃分方法，其特征在于，所述修正的節間角按下式計算：

式中：i是節間編號；ISDR(i)是第i個節間修正的節間位移角；t是在時程響應分析中的t時刻；u_i(t)和u_i-1(t)分別是頂部和底部在第t時刻的位移；h_i和h_i-1分別是第i個節間的頂部和底部的高度；θ_i(t)是第i個節間t時刻的旋轉角。

5.如權利要求3所述的等級劃分方法，其特征在于，所述基于倒三角型荷載模式模擬地震力計算不同地震作用下結構的剪力分布包括：

采取倒三角型荷載模式模擬地震力獲取各節點的重力荷載代表值和地震標準值；

基于所述各節點的重力荷載代表值和地震標準值利用輸電塔各節點的側向力計算式計算不同地震作用下結構的剪力。

6.如權利要求5所述的等級劃分方法，其特征在于，所述輸電塔各節點的側向力計算式如下式所示：

式中：F_i為節點i的水平地震作用標準值；G_i、G_j為分別為集中于節點i、j的重力荷載代表值；H_i、H_j分別為節點i、j計算高度；F_Ek：為地震標準值。

7.一種特高壓輸電桿塔結構抗震損傷等級劃分系統，其特征在于，包括：修正的節間位移角計算模塊、剪力分布計算模塊和損傷等級劃分模塊；

所述修正的節間位移角計算模塊，基于特高壓輸電桿塔結構各節間的高度與多地震標準值作用下各節間不同時刻的位移和旋轉變形值計算特高壓輸電桿塔各節間修正的節間位移角；

所述剪力分布計算模塊，基于倒三角型荷載模式模擬地震計算不同地震作用下特高壓輸電桿塔結構的剪力分布；

所述損傷等級劃分模塊，基于特高壓輸電桿塔修正的節間位移角和塔底剪力分布建立特高壓輸電桿塔結構靜力推覆曲線得到修正節間位移角限值，并基于限值進行特高壓輸電桿塔結構的損傷等級劃分。