[發明專利]一種基于粘滯阻尼器的輸電塔風致振動控制方法及設備

有效

• 申請號: 202110523496.0
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113054606B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 歐郁強;鄭世明;徐達藝;曹維安;范亞洲;黃增浩;孫新豪
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司湛江供電局;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02G7/14
• 分類號: H02G7/14;E04H12/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳嘉雯

本申請屬于輸電塔抗風技術領域。本申請提供了一種基于粘滯阻尼器的輸電塔風致振動控制方法及設備，其中本方法包括如下步驟：獲取風荷載參數和輸電塔的剩余結構性能參數；根據風荷載參數和剩余結構性能參數對輸電塔進行抗風性能評估；根據抗風性能評估的結果確定輸電塔的變形薄弱位置；在輸電塔的變形薄弱位置按照預設阻尼器布置方式布置粘滯阻尼器。本申請在輸電塔的薄弱位置布置粘滯阻尼器，使得輸電塔結構薄弱部分的抗振動能力得到提升，降低了風致振動的變形和內力，提高了塔線體系的抗風能力，塔線體系在強風下的失效概率大大降低。

技術領域

本申請屬于輸電塔抗風技術領域，具體涉及一種基于粘滯阻尼器的輸電塔風致振動控制方法及設備。

背景技術

作為大型復雜生命線系統的重要組成部分，輸電系統的安全性問題直接影響國家的生產建設和人民的生活秩序。輸電線路的破壞將導致供電系統的癱瘓、并有可能引發火災等次生災害，造成嚴重的經濟損失。輸電塔線體系具有結構高柔、導地線跨距大、非線性強等特點，是一種風敏感結構體系。強風暴是對輸電線路威脅最大的一種自然災害，因強風暴而導致的輸電線路的破壞事故時有發生。

從上個世紀90年代起，500kV輸電線路逐漸成為我國電網主干線路，隨著線路檔距及塔高的增長，高壓輸電線路的累計倒塔次數和倒塔基數也呈上升趨勢。1989年到2005年期間，我國500kV以上輸電塔發生風致破壞越為43基，造成嚴重經濟損失。日本、澳大利亞等國家也時有風致輸電塔破壞的報道。輸電塔主要承受導線、地線及塔本身的自重和最大風荷載，因此在直線型自立式輸電塔設計中，風荷載起控制作用。

為了保持結構整體性能及分配剪力和抗扭，輸電塔設計中都要設置一定間距的橫隔面。盡管設計計算時橫隔面的內力較小，但保持結構整體性作用較大，在風力作用下，輸電塔的主材和斜材均可能發生較大的面外振動。嚴重時，可能會導致輸電塔線體系發生破壞，影響區域供電，造成較大的經濟損失。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的是為了解決在強風荷載作用下，現有輸電塔的主材或斜材可能發生較大的面外振動，以致輸電塔發生破壞的問題。

為了解決上述技術問題，本申請第一方面提供了一種基于粘滯阻尼器的輸電塔風致振動控制方法，包括如下步驟：

獲取風荷載參數和輸電塔的剩余結構性能參數；

根據風荷載參數和剩余結構性能參數對輸電塔進行抗風性能評估；

根據抗風性能評估的結果確定輸電塔的變形薄弱位置；

在輸電塔的變形薄弱位置按照預設阻尼器布置方式布置粘滯阻尼器。

進一步的，變形薄弱位置具體包括：

橫擔薄弱位置和橫隔面薄弱位置；

預設阻尼器布置方式具體包括：

塔頭橫擔加腋布置方式和塔身橫隔面布置方式；

在輸電塔的變形薄弱位置按照預設阻尼器布置方式布置粘滯阻尼器具體包括：

在輸電塔的橫擔薄弱位置按照塔頭橫擔加腋布置方式布置粘滯阻尼器；

在輸電塔的橫隔面薄弱位置按照塔身橫隔面布置方式布置粘滯阻尼器。

進一步的，塔頭橫擔加腋布置方式具體為：

在輸電塔的橫擔與塔頭豎直段之間斜向布置粘滯阻尼器，粘滯阻尼器通過夾緊式連接件分別與橫擔和塔頭豎直段連接。

進一步的，塔身橫隔面布置方式具體包括：

X型交叉布置方式、十字型交叉布置方式和菱形布置方式；

根據抗風性能評估的結果確定輸電塔的變形薄弱位置還包括：