[發明專利]一種輸電塔風荷載的獲取方法、裝置、介質

在審

• 申請號: 202211334838.5
• 申請日: 2022-10-28
• 公開（公告）號: CN115563903A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 黃雅君;朱超杰;梁海生;呂征宇;施偉國;王曉暉;周亮;解鵬程;梁亞偉
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06Q50/06;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

本發明涉及一種輸電塔風荷載的獲取方法、裝置、介質，所述方法包括如下步驟：采用線性濾波法對多維風速進行模擬，獲取風速時程數據；根據所述風速時程數據，獲取瞬時風速數據；根據所述瞬時風速數據和預設的模擬參數，獲取風壓時程數據；獲取迎風面的投影面積數據，根據所述投影面積數據和所述風壓時程數據，獲取輸電塔風載荷。與現有技術相比，本發明提供了一種輸電塔風荷載時程模擬方法，對鐵塔進行時域內的風致響應分析，為輸電塔的抗風研究提供基礎。

技術領域

本發明涉及輸電線路領域，尤其是涉及一種輸電塔風荷載的獲取方法、裝置、介質。

背景技術

輸電線路是重要的生命線工程。輸電線路的破壞會導致電力系統的癱瘓，造成重大的經濟損失，同時可能引發火災等次生災害，給人民群眾的生命和財產造成巨大的損失。作為輸電線路重要組成部分的架空線路，它是由導線和各個輸電塔連接而成。隨著架空線路建設電壓等級的提高、跨越距離的增大，輸電塔結構也向著越來越高、越來越柔的方向發展，對風力作用變得更為敏感，容易產生較大的風致振動，進而影響輸電線路的安全運行。

對于較高的建筑物，如大跨度橋梁，超高層建筑等高聳結構，由于建筑結構超大，原本微小風力影響因素，變得影響巨大。風致振動作用下結構會產生較大的變形，結構的附屬物容易被吹落。此外，反復的風致振動可能會引起持續的結構疲勞損壞，較大幅度的振動也會使得室內人員產生不舒適感。風力作用使得結構引發多種類型的振動，特定情況下還會不斷增大振幅，引發較大的危害。因此，在大型建筑設計時均須考慮風致振動問題。

針對風致振動的問題，現行設計規范DL/T 5551-2018《架空輸電線路荷載規范》和GB50009-2012《建筑結構荷載規范》通過風振系數考慮風荷載的動力效應，采用等效靜力風荷載，未給出作用在輸電塔上的風荷載時程計算方法。目前，可以通過風洞試驗獲取風載荷，雖然風洞實驗是得到動力風荷載的有效方法，但是輸電塔結構形式各異，無法對每座鐵塔進行風洞實驗。

綜上，現有的風荷載獲取方法存在如下缺點：

(1)缺少一種能夠針對不同結構的輸電塔，計算其風載荷，從而輔助建筑設計人員判斷輸電塔的風致振動響應是否對輸電塔本身造成危害；

(2)采用風洞實驗獲取輸電塔風荷載方法不具廣泛實用性，而對每一種輸電塔進行風洞試驗耗費成本高，且在整個設計過程中需要進行多次實驗。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可以對輸電塔的風載荷時程輸電塔的數值模擬從而可以為輸電塔的風致響應分析提供基礎的方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明的一個方面，提供了一種輸電塔風荷載的獲取方法，包括如下步驟：

采用線性濾波法對多維風速進行模擬，獲取風速時程數據；根據所述風速時程數據，獲取瞬時風速數據；根據所述瞬時風速數據和預設的模擬參數，獲取風壓時程數據；獲取迎風面的投影面積數據，根據所述投影面積數據和所述風壓時程數據，獲取輸電塔風載荷。

作為優選的技術方案，所述的瞬時風速數據的獲取過程包括如下步驟：生成多個相關的隨機風過程，獲取脈動隨機風速時程數據；根據所述脈動隨機風速時程數據，疊加平均風速，獲取所述瞬時風速數據。

作為優選的技術方案，所述的脈動隨機風速時程采用下式獲取：