申请/专利权人：广东电网有限责任公司;广东电网有限责任公司湛江供电局

申请日：2018-04-28

公开（公告）日：2023-05-26

公开（公告）号：CN109885848B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.26#授权;2019.07.09#实质审查的生效;2019.06.14#公开

摘要：本发明公开了一种保底电网新型加强杆塔设计方法，包括以下步骤：S1核实原塔型的塔身变坡、接腿根开以及原塔型的规格尺寸，编制加强杆塔的单线图；S2根据路径走向、导线方案及交叉跨越距离的情况，规划加强杆塔的使用条件；S3建立三维模型，进行有限元受力分析计算；S4绘制加强杆塔司令图。

主权项：1.一种保底电网加强杆塔设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：核实原塔型的塔身变坡、接腿根开以及原塔型的规格尺寸，编制加强杆塔的单线图；S2：根据路径走向、导线方案及交叉跨越距离的情况，规划加强杆塔的使用条件；S3：建立三维模型，进行有限元受力分析计算；S4：绘制加强杆塔司令图；所述步骤S3包括以下步骤：S3.1：进行体系分析，分析计算腿的欠约束自由度，然后假定对这些欠约束自由度施加支座约束，再找出哪些杆件是冗余杆；S3.2：进行静力分析，对欠约束自由度进行约束，然后根据线条荷载、塔身分段荷载、温度荷载、支座位移荷载进行杆塔位移及内力分析，并根据杆件内力计算结果结合规范进行验算；S3.3：进行频率分析，分析计算腿的频率，对欠约束点进行支座约束，求出频率、振型、振型参与系数、质量系数；S3.4：进行风振系数分析，分析计算腿的频率下的塔身风振系数；S3.5：进行抗震分析，分析计算腿的频率下的抗震分析；S3.6：输出用于Abaqus计算的静力计算模型及频率分析模型。

全文数据：一种保底电网新型加强杆塔设计方法技术领域本发明涉及保底电网杆塔设计领域，更具体地，涉及一种保底电网新型加强杆塔设计方法。背景技术广东沿海地区位于西北太平洋及南海热带气旋登陆中国的主要路径上，受高空引导气流影响，热带气旋在广东登陆的频率最高，是全国热带气旋灾害最严重的地区。近年来广东沿海地区连续受到多个强台风吹袭，包括“威马逊”、“彩虹”等超强台风在广东省沿海地区登陆，造成沿海地区架空输电线路发生大面积倒塔事故。根据南方电网公司组织编写的“威马逊”、“彩虹”台风事故分析报告结论可知，设防标准偏低导致输电线路强度偏弱，是导致线路发生大面积风灾倒塔事故的其中一个主要原因。提高已建输电线路的强度主要通过对输电线路的铁塔本体、铁塔塔座板及基础进行加固改造。一般而言，如果旧塔按现行验算的荷载超出原主材容许应力，则可能存在原铁塔整体强度受力不满足现行规范要求，需要对铁塔进行更话处理。发明内容本发明的目的是解决上述一个或多个缺陷，提出一种保底电网新型加强杆塔设计方法。为实现以上发明目的，采用的技术方案是：一种保底电网新型加强杆塔设计方法，包括以下步骤：S1：核实原塔型的塔身变坡、接腿根开以及原塔型的规格尺寸，编制加强杆塔的单线图；S2：根据路径走向、导线方案及交叉跨越距离的情况，规划加强杆塔的使用条件；S3：建立三维模型，进行有限元受力分析计算；S4：绘制加强杆塔司令图。优选的是，所述步骤S3包括以下步骤：S3.1：进行体系分析，分析计算腿的欠约束自由度，然后假定对这些欠约束自由度施加支座约束，再找出哪些杆件是冗余杆；S3.2：进行静力分析，对欠约束自由度进行约束，然后根据线条荷载、塔身分段荷载、温度荷载、支座位移荷载进行杆塔位移及内力分析，并根据杆件内力计算结果结合规范进行验算；S3.3：进行频率分析，分析计算腿的频率。对欠约束点进行支座约束，求出频率、振型、振型参与系数、质量系数；S3.4：进行风振系数分析，分析计算腿的频率下的塔身风振系数；S3.5：进行抗震分析，分析计算腿的频率下的抗震分析；S3.6：输出用于Abaqus计算的静力计算模型及频率分析模型。优选的是，所述步骤S3.5中抗震分析包括地震三方向比例按1:0.85:0.65及0.85:1:0.65考虑，取大值；振型组合采用CQC法，三方向采用SRSS法组合；地震效应标准采用同时计算竖向与水平向的较大组合。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1加强塔可以利用旧基础，直接在原塔位上组立，无需重新征地，大幅降低施工协调难度；2无需重浇注基础，施工停电时间短，对电网的正常运行影响较低；3有效地节省了基础费用，征地赔偿费，大幅降低工程投资。附图说明图1为本发明的流程图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。实施例1一种保底电网新型加强杆塔设计方法，请参考图1，包括以下步骤：S1：核实原塔型的塔身变坡、接腿根开以及原塔型的规格尺寸，编制加强杆塔的单线图；S2：根据路径走向、导线方案及交叉跨越距离的情况，规划加强杆塔的使用条件；S3：建立三维模型，进行有限元受力分析计算；S4：绘制加强杆塔司令图。本实施例中，所述步骤S3包括以下步骤：S3.1：进行体系分析，分析计算腿的欠约束自由度通常表现为平面节点，然后假定对这些欠约束自由度施加支座约束，再找出哪些杆件是冗余杆即超静定；体系分析为辅助后续分析的基础，比如静力计算时如果在欠约束点施加荷载会产生不平衡力，导致计算的位移内力失真，动力计算时频率提取时由于采用了施加约束处理，导致了整体结构变刚会导致振型及频率失真，影响风振系数计算及抗震分析。S3.2：进行静力分析，对欠约束自由度进行约束，然后根据线条荷载、塔身分段荷载、温度荷载、支座位移荷载进行杆塔位移及内力分析，并根据杆件内力计算结果结合规范进行验算；因为目前规范对角钢构件受弯规定不明确，故仅采用单元轴力进行验算。此计算采用的是线性假定，故对于支座大位移其计算结果是不甚准确的。S3.3：进行频率分析，分析计算腿的频率。对欠约束点进行支座约束，求出频率、振型、振型参与系数、质量系数；程序求解方法为子空间迭代法，计算频率越多效率约低下，并且对欠约束自由度处理比较敏感，故为提高精度建议采用梁单元进行欠约点处理，虽然因此会带来计算效率的下降。S3.4：进行风振系数分析，分析计算腿的频率下的塔身风振系数；风振系数为分振型给出，不同振型给出的风振系数不同，可根据指定方向的有效质量系数来判断主要振型，有效质量系数大的为主要振型。振型为两阶弯曲、扭转时可能出现局部小于1的风振系数。风振系数计算方法采用考虑面积与质量影响的较高精度算法。振型风振总体系数为基底弯矩等效。风振系数计算模型建议采用梁单元消除平动欠约束自由度。S3.5：进行抗震分析，分析计算腿的频率下的抗震分析；S3.6：输出用于Abaqus计算的静力计算模型及频率分析模型。本实施例中，所述步骤S3.5中抗震分析包括地震三方向比例按1:0.85:0.65及0.85:1:0.65考虑，取大值；振型组合采用CQC法，三方向采用SRSS法组合；地震效应标准采用同时计算竖向与水平向的较大组合。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

权利要求：1.一种保底电网新型加强杆塔设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：核实原塔型的塔身变坡、接腿根开以及原塔型的规格尺寸，编制加强杆塔的单线图；S2：根据路径走向、导线方案及交叉跨越距离的情况，规划加强杆塔的使用条件；S3：建立三维模型，进行有限元受力分析计算；S4：绘制加强杆塔司令图。2.根据权利要求1所述的一种保底电网新型加强杆塔设计方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：S3.1：进行体系分析，分析计算腿的欠约束自由度，然后假定对这些欠约束自由度施加支座约束，再找出哪些杆件是冗余杆；S3.2：进行静力分析，对欠约束自由度进行约束，然后根据线条荷载、塔身分段荷载、温度荷载、支座位移荷载进行杆塔位移及内力分析，并根据杆件内力计算结果结合规范进行验算；S3.3：进行频率分析，分析计算腿的频率。对欠约束点进行支座约束，求出频率、振型、振型参与系数、质量系数；S3.4：进行风振系数分析，分析计算腿的频率下的塔身风振系数；S3.5：进行抗震分析，分析计算腿的频率下的抗震分析；S3.6：输出用于Abaqus计算的静力计算模型及频率分析模型。3.根据权利要求2所述的一种保底电网新型加强杆塔设计方法，其特征在于，所述步骤S3.5中抗震分析包括地震三方向比例按1:0.85:0.65及0.85:1:0.65考虑，取大值；振型组合采用CQC法，三方向采用SRSS法组合；地震效应标准采用同时计算竖向与水平向的较大组合。

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