[發明專利]桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算模型及試驗方法

有效

• 申請號: 202211262911.2
• 申請日: 2022-10-13
• 公開（公告）號: CN115795788B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 周英博;盛根林;喬詩慧;全江濤;許漢平;周蠡;蔡杰;殷建剛;余宏橋;段志強;陳航;李智威;熊川羽;陳然;高曉晶;馬莉;孫利平;廖曉紅;張趙陽;王巍;熊一;李呂滿
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司經濟技術研究院;國網湖北省電力有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G16C60/00;G06F119/14
• 代理公司: 武漢市首臻知識產權代理有限公司 42229
• 代理人: 馬惠丹

1.桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算系統的試驗方法，其特征在于：

所述試驗方法依次包括以下步驟：

S1、先構建實際場地的輸電桿塔-輸電線-桿塔基礎物理模型，并制備多個改良地基試樣，所述輸電桿塔-輸電線-桿塔基礎物理模型包括多個輸電桿塔模型（3）、多個輸電線模型（4）、多個桿塔基礎模型（5），然后將桿塔基礎模型（5）埋設在由改良地基試樣制成的改良地基土層（1）中，以構建整體模型，其中，所述多個改良地基試樣均由抗震組份與來自實際場地的基土按不同配比混合得到；

S2、在整體模型上增設檢測輸電線模型（4）最大拉應力的應變片（6），增設檢測輸電桿塔模型（3）塔尖擺動幅度的位移傳感器（7），增設檢測桿塔基礎模型（5）傾斜度的傾角傳感器（8），增設檢測改良地基土層（1）平均隆起度的激光三維掃描儀（9），向改良地基土層（1）底部輸入地震波，以構建桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算系統；

S3、利用計算機（2）根據在由步驟S2得到的地震響應計算系統中檢測得到的輸電桿塔模型（3）塔尖擺動幅度、輸電線模型（4）最大拉應力、桿塔基礎模型（5）傾斜度、改良地基土層（1）平均隆起度，確定改良地基中抗震組份與來自實際場地的基土最佳抗震配比；

所述步驟S3依次包括以下步驟：

S31、利用計算機（2）篩選得到同時滿足以下條件的多個地震響應計算系統：

檢測到的輸電桿塔模型（3）塔尖擺動幅度≤輸電桿塔模型（3）塔尖擺動幅度的極限值；

檢測到的輸電線模型（4）最大拉應力≤輸電線模型（4）最大拉應力的極限值；

檢測到的桿塔基礎模型（5）傾斜度≤桿塔基礎模型（5）傾斜度的極限值；

S32、利用計算機（2）在由步驟S31得到的多個地震響應計算系統中選取改良地基土層（1）平均隆起度最小的地震響應計算系統，并以該具有最小平均隆起度的地震響應計算系統的改良地基配比作為實際場地的改良地基的最佳抗震配比。

2.根據權利要求1所述的桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算系統的試驗方法，其特征在于：

所述輸電桿塔模型（3）塔尖擺動幅度的極限值為15mm；

所述輸電線模型（4）最大拉應力的極限值為輸電線模型（4）的制備材料抗拉強度的0.85倍；

所述桿塔基礎模型（5）傾斜度的極限值為0.5%。

3.根據權利要求1或2所述的桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算系統的試驗方法，其特征在于：

所述抗震組份包括橡膠顆粒（11）、布纖維（12），所述橡膠顆粒（11）、布纖維（12）在改良地基試樣中的百分比含量分別為5-25%、1-5%，其他為來自實際場地的基土。

4.根據權利要求3所述的桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算系統的試驗方法，其特征在于：

所述布纖維（12）由廢舊衣物回收后制成。

5.根據權利要求1或2所述的桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算系統的試驗方法，其特征在于：

步驟S1中，所述輸電桿塔模型（3）、輸電線模型（4）、桿塔基礎模型（5）分別根據實際場地中的輸電桿塔、桿塔基礎、輸電線經等比例縮小得到。

6.應用于權利要求1-5中任意一項所述試驗方法的桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算系統，其特征在于：

所述地震響應計算系統包括改良地基土層（1）、計算機（2）、多個輸電桿塔模型（3）、多個輸電線模型（4）、與輸電桿塔模型（3）一一對應設置的多個桿塔基礎模型（5），所述輸電桿塔模型（3）的底部與埋設在改良地基土層（1）中的桿塔基礎模型（5）固定連接，相鄰輸電桿塔模型（3）的頂部之間通過輸電線模型（4）相連，每個輸電線模型（4）上均間隔布置有多個應變片（6），至少連有兩個輸電線模型（4）的輸電桿塔模型（3）塔尖處布置有位移傳感器（7），與至少連有兩個輸電線模型（4）的輸電桿塔模型（3）相對應的桿塔基礎模型（5）上布置有傾角傳感器（8），所述改良地基土層（1）上架設有激光三維掃描儀（9），所述位移傳感器（7）、應變片（6）、傾角傳感器（8）、激光三維掃描儀（9）的信號輸出端均與計算機（2）的信號輸入端相連接。

7.根據權利要求6所述的桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算系統，其特征在于：

所述激光三維掃描儀（9）與每個桿塔基礎模型（5）的距離至少為桿塔基礎模型（5）寬度的五倍。