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专利号: 2020102472144
申请人: 重庆科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于有效荷载法的超高单塔风振系数的简化计算方法,其特征在于具体步骤为:S1:确定超高单塔的计算参数,并确定超高单塔所在地面粗糙度类别,设定10m高度处的平均分速 超高单塔的总高度H;跟开b1;横担个数nc;横担平均外伸长度S2:通过水平均布荷载作用下结构的挠曲线获得步骤S1中的超高单塔0°风向角的1阶侧弯振型φ1(z),具体公式为:S3:根据荷载规范引入背景分量因子Bz(z),进而计算输电塔的脉动风荷载在水平方向的相关系数ρx和脉动风荷载在竖直方向的相关系数ρz;

根据荷载规范引入的共振分量因子R;

根据荷载规范确定地面粗糙度指数α、峰值因子gs、10m高度处的湍流度I10、瑞流度高度变化系数 风压随高度变化系数μz;

根据超高单塔的高度与梯度风高度,分别计算超高单塔剩余塔身、横担、横隔面处的风振系数考虑对荷载响应相关系数ρf'r'影响的修正系数θηB;

S4:根据步骤S1中超高单塔所在地面粗糙度类别,获取背景分量因子的中间变量γ的拟合系数kγ、aγ、ly、my和by;

根据超高单塔的宽度、深度得到风振系数考虑整体外形变化的修正系数θv;

根据超高单塔的横担平均外伸长度、总高度、横担个数得到风振系数考虑附加面积的修正系数θa与风振系数考虑附加质量的修正系数θm的乘积θl;

根据超高单塔考虑所在地面粗糙度类别和带悬挑横担的影响因子,确定超高单塔荷载响应相关系数的中间变量γB;

S5:简化并得到超高单塔剩余塔身的风振系数考虑局部外形变化的修正系数的计算公式并计算得到对应的剩余塔身的风振系数考虑局部外形变化的修正系数的θb(z);

计算得到横担的风振系数考虑局部外形变化的修正系数θb(zI)和横隔面的风振系数考虑局部外形变化的修正系数θb(zJ);

S6:考虑外形规律变化的影响因素,计算当塔高H确定时,新背景分量因子考虑横担、横隔面的附加质量和附加面积的影响,计算新共振分量因子其中,新共振分量因子 的计算公式为:μz为风压随高度变化系数;

S7:基于有效荷载法,计算带悬挑横担超高单塔风振系数β(z)。

2.根据权利要求1所述的基于有效荷载法的超高单塔风振系数的简化计算方法,其特征在于步骤S3中所述的输电塔的脉动风荷载在水平方向的相关系数ρx的计算公式为:所述脉动风荷载在竖直方向的相关系数ρz的计算公式为:Hg为梯度风高度;

所述共振分量因子R的计算公式为:

其中, n为脉动风速的频率;

所述超高单塔剩余塔身、横担、横隔面处的风振系数考虑对荷载响应相关系数ρf'r'影响的修正系数θηB的计算公式为:

3.根据权利要求2所述的基于有效荷载法的超高单塔风振系数的简化计算方法,其特征在于在步骤S4中所述风振系数考虑整体外形变化的修正系数θv的计算公式为:取e=10作为制表的依据,列出的θv的取值例表详见表1;

表1 超高单塔的宽度深度均沿高度作同一规律变化时θv的值所述θl=θa*θm;

θl的取值为表2的数据:

表2 超高单塔的θl取值

所述中间变量γB的计算公式为:

其中,中间变量γB的计算参数取值详见表3:

表3 超高单塔γB的计算参数取值

4.根据权利要求3所述的基于有效荷载法的超高单塔风振系数的简化计算方法,其特征在于步骤S5中,所述剩余塔身的风振系数考虑局部外形变化的修正系数的θb(z)的计算公式为:所述横担的风振系数考虑局部外形变化的修正系数θb(zI)的计算公式为:所述横隔面的风振系数考虑局部外形变化的修正系数θb(zJ)的计算公式为:

5.根据权利要求4所述的基于有效荷载法的超高单塔风振系数的简化计算方法,其特征在于步骤S6中,所述新背景分量因子

结合步骤S3中的修正系数θηB和新共振分量因子 的计算公式,得到所述新背景分量因子 的值;

所述带悬挑横担超高单塔风振系数β(z)的计算公式为:结合步骤S3中的10m高度处的湍流度I10、峰值因子gs以及步骤S6中的新背景分量因子新共振分量因子 即可得到所述带悬挑横担超高单塔风振系数β(z)的值。