[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

桿塔?基礎?改良地基體系地震響應計算模型的試驗方法，首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，然后將桿塔基礎模型埋設在由改良地基試樣制成的改良地基土層中，增設檢測輸電線模型最大拉應力的應變片、檢測輸電桿塔模型塔尖擺動幅度的位移傳感器、檢測桿塔基礎模型傾斜度的傾角傳感器、檢測改良地基土層平均隆起度的激光三維掃描儀，向改良地基土層底部輸入地震波，構建地震響應計算模型，最后根據地震響應計算模型中檢測到的以上參數確定改良地基的最佳抗震配比。本設計能夠直觀體現不同配比改良地基土條件下輸電桿塔體系的抗震性能，從地震響應角度出發確定改良地基土最佳抗震配比。

技術領域

本發明屬于輸電桿塔體系安全評價技術領域，具體涉及桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算模型及試驗方法。

背景技術

我國地質構造復雜，地震斷裂帶發育范圍廣，地震強度大且頻率高，每年都有大量因地震引發的地質災害和基礎設施損壞現象發生。近年來，隨著電網工程項目的擴展建設，輸電桿塔體系在地震作用下的安全性引起了高度關注，輸電桿塔體系實際上是一種塔-線-基礎耦合體，在地震作用下破壞模式有很多，諸如桿塔基礎不均勻沉降、輸電線路斷線、桿塔傾斜及倒塔，地震作用下輸電桿塔體系的破壞會引發輸電網絡的癱瘓，造成巨大的經濟損失并引發各種次生災害。因此，保證地震作用下輸電桿塔系統安全穩定性具有重要意義。

目前可以通過改良地基削弱地震作用對輸電桿塔體系的影響，由于改良地基土中抗震組份與基土的配比對輸電桿塔體系的抗震性能影響很大，現有技術中通常通過對改良地基進行動三軸試驗等力學試驗評判改良地基土的動力特性及抗震性能，進而確定改良地基土的最佳抗震配合比，但該方式不能直觀展示不同配比改良地基土條件下輸電桿塔體系的地震響應狀況，無法準確保障輸電桿塔體系的安全穩定性。因此，亟需一種能夠直觀體現輸電桿塔體系在不同配比改良地基土條件下的抗震性能，從輸電桿塔體系的地震響應角度出發確定改良地基土最佳配合比的桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算模型及試驗方法。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的上述問題，提供一種更為直觀且能從輸電桿塔體系的地震響應角度出發，確定改良地基土最佳配合比的桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算模型及試驗方法。

為實現以上目的，本發明提供了以下技術方案：

桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算模型的試驗方法，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、多個輸電線模型、多個桿塔基礎模型，然后將桿塔基礎模型埋設在由改良地基試樣制成的改良地基土層中，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最大拉應力的應變片，增設檢測輸電桿塔模型塔尖擺動幅度的位移傳感器，增設檢測桿塔基礎模型傾斜度的傾角傳感器，增設檢測改良地基土層平均隆起度的激光三維掃描儀，向改良地基土層底部輸入地震波，以構建桿塔-基礎-改良地基體系地震響應計算模型；

S3、利用計算機根據在由步驟S2得到的地震響應計算模型中檢測到的輸電桿塔模型塔尖擺動幅度、輸電線模型最大拉應力、桿塔基礎模型傾斜度、改良地基土層平均隆起度，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、利用計算機篩選得到同時滿足以下條件的多個地震響應計算模型：

檢測到的輸電桿塔模型塔尖擺動幅度≤輸電桿塔模型塔尖擺動幅度的極限值；

檢測到的輸電線模型最大拉應力≤輸電線模型最大拉應力的極限值；

檢測到的桿塔基礎模型傾斜度≤桿塔基礎模型傾斜度的極限值；