本发明专利技术提供了一种输电塔辅助材支撑力确定方法及装置。其中，该方法包括如下步骤：支撑点选取步骤，从预先构建的输电塔空间模型中选取支撑点；支撑杆确定步骤，确定与各支撑点相对应的被支撑杆；辅助材支撑面确定步骤，确定各被支撑杆的辅助材支撑面；支撑力放大系数确定步骤，确定各被支撑杆的支撑力放大系数；支撑力确定步骤，根据计算出的支撑力放大系数、被支撑杆的支撑力系数和轴压力确定在辅助材支撑面内应施加于支撑点的支撑力，本发明专利技术的确定方法简单、方便，提高了计算的精准度，并且能够将辅助材支撑面与其他支撑面之间的夹角的影响考虑在内，使得辅助材支撑面的支撑力能够满足设计标准的要求，提高了输电塔的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输变电工程
，具体而言，涉及一种输电塔辅助材支撑力确定方法及装置。
技术介绍
随着我国经济的飞速发展，在促进国民经济不断提高的同时，我国的电力行业也在不断发展。输电线路为我国的电力供应提供了基础和保障，在电力供应系统中发挥着关键性的作用。其中，输电塔是支持高压或超高压架空送电线路的导线和避雷线的构筑物，是架空输电线路的重要组成部分，起着支撑导线、地线及其他附件的作用。输电塔的空间模型包括受力材和辅助材，辅助材用于支撑受力材。输电塔空间模型计算时，辅助材是按零杆考虑的，也就是说不考虑辅助材对结构受力的影响。完成受力材的选材后，首先计算辅助材在支撑面内的支撑力，然后根据计算出的支撑力经过有限元的计算确定辅助材的轴力，最后根据辅助材的轴力来对辅助材进行逐根选材。其中，辅助材的支撑力的计算，通常是按照《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》中“杆塔辅助材在其支撑点所提供的支撑力一般不低于所支撑主材内力的2％、斜材内力的5％”的要求来确定的。然而，对于整个输电塔而言，辅助材的端点处所汇交的杆件类型不同、辅助材所处的平面不同等因素均会影响辅助材支撑力的确定。如果所有的辅助材均按照《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》来计算，则辅助材的支撑力就无法满足输电塔设计标准的要求，大大降低了输电塔的稳定性，使得输电塔存在重大安全隐患。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种输电塔辅助材支撑力确定方法及装置，旨在解决现有技术中输电塔辅助材支撑力的计算方法易导致降低输电塔的稳定性、存在安全隐患的问题。一个方面，本专利技术提出了一种输电塔辅助材支撑力确定方法，该方法包括如下步骤：支撑点选取步骤，从预先构建的输电塔空间模型中选取支撑点；支撑杆确定步骤，确定与各支撑点相对应的被支撑杆；辅助材支撑面确定步骤，确定各被支撑杆的辅助材支撑面；支撑力放大系数确定步骤，确定各被支撑杆的支撑力放大系数；支撑力确定步骤，根据计算出的支撑力放大系数、被支撑杆的支撑力系数和轴压力确定在辅助材支撑面内应施加于支撑点的支撑力。进一步地，上述输电塔辅助材支撑力确定方法中，支撑点选取步骤中，选取的支撑点为辅助材的端点，并且，仅有一根受力材通过端点；共线设置且统材信息相同的两根受力材视为一根受力材。进一步地，上述输电塔辅助材支撑力确定方法中，被支撑杆确定步骤中，将通过支撑点的受力材确定为被支撑杆。进一步地，上述输电塔辅助材支撑力确定方法中，辅助材支撑面确定步骤进一步包括：支撑面确定子步骤，选取与被支撑杆相连接的所有杆件，并确定被支撑杆与各杆件确定的支撑面；计算子步骤，在各支撑面中，计算出含有辅助材的支撑面数量和只含受力材的支撑面数量；辅助材支撑面确定子步骤，根据含有辅助材的支撑面数量和只含受力材的支撑面数量确定辅助材支撑面。进一步地，上述输电塔辅助材支撑力确定方法中，辅助材支撑面确定子步骤进一步包括：辅助材支撑面第一确定子步骤，在只含受力材的支撑面数量为1时，如果含有辅助材的支撑面数量也为1，则将含有辅助材的支撑面确定为辅助材支撑面；如果含有辅助材的支撑面数量大于等于2，则计算含有辅助材的各支撑面与只含受力材的支撑面之间的夹角，并将与只含受力材的支撑面之间的夹角最接近90度的支撑面确定为辅助材支撑面；辅助材支撑面第二确定 子步骤，在只含受力材的支撑面数量为0时，如果含有辅助材的支撑面数量为1，则将含有辅助材的支撑面确定为辅助材支撑面；如果含有辅助材的支撑面数量大于等于2，则计算含有辅助材的各支撑面之间的夹角，并将最接近90度夹角的两个含有辅助材的支撑面均确定为辅助材支撑面。进一步地，上述输电塔辅助材支撑力确定方法中，支撑力放大系数确定步骤进一步包括：夹角第一计算子步骤，计算辅助材支撑面第一确定子步骤确定出的辅助材支撑面与只含受力材支撑面之间的夹角β；夹角第二计算子步骤，在只含受力材的支撑面数量为0时，如果含有辅助材的支撑面数量为1，则夹角β为90度；如果含有辅助材的支撑面数量大于等于2，则计算辅助材支撑面第二确定子步骤确定出的两个辅助材支撑面之间的夹角β；支撑力放大系数确定步骤，将1/sinβ确定为支撑力放大系数。进一步地，上述输电塔辅助材支撑力确定方法中，辅助材支撑面确定步骤之后还包括：筛选步骤，当只含受力材的支撑面数量大于等于2时，则剔除支撑点选取步骤中选取的对应支撑点。进一步地，上述输电塔辅助材支撑力确定方法中，支撑力确定步骤进一步包括：轴压力确定步骤，当被支撑杆为一根受力材时，轴压力为受力材的最大轴压力；当被支撑杆为共线设置且统材信息相同的两根受力材时，轴压力为两根受力材中的最大轴压力；计算步骤，将支撑力放大系数、被支撑杆的支撑力系数和确定出的轴压力的乘积确定为在辅助材支撑面内应施加于支撑点的支撑力。进一步地，上述输电塔辅助材支撑力确定方法还包括：搜寻步骤，任选一个支撑点N，在预先构建的输电塔空间模型中搜寻与支撑点N交汇的所有杆件上包含的各支撑点M；再依次搜寻与各支撑点M交汇的所有杆件上包含的支撑点R；依照上述方法逐层搜索，直至没有新增支撑点，则搜寻到的所有支撑点为一个支撑点关联组；分组步骤，依照搜寻步骤的搜寻方法对支撑点选取步骤中选取出的所有支撑点进行搜寻，以对所有支撑点进行关联分组；属于一个 支撑点关联组内的支撑点不能同时施加支撑力，属于不同支撑点关联组内的支撑点能够同时施加支撑力。本专利技术中，在选取支撑点后，确定被支撑杆、辅助材支撑面和支撑力放大系数，再通过支撑力放大系数、被支撑杆的支撑力系数和轴压力共同确定在辅助材支撑面内应施加于支撑点的支撑力，该确定方法简单、方便，减少了计算辅助材支撑力的工作量，提高了计算的精准度，并且能够将辅助材支撑面与其他支撑面之间的夹角的影响考虑在内，使得辅助材支撑面的支撑力能够满足设计标准的要求，提高了输电塔的稳定性，解决了现有技术中输电塔辅助材支撑力的计算方法易导致降低输电塔的稳定性、存在安全隐患的问题。另一方面，本专利技术还提出了一种输电塔辅助材支撑力确定装置，该装置包括：支撑点选取模块，用于从预先构建的输电塔空间模型中选取支撑点；支撑杆确定模块，用于确定与各支撑点相对应的被支撑杆；辅助材支撑面确定模块，用于确定各被支撑杆的辅助材支撑面；支撑力放大系数确定模块，用于确定各被支撑杆的支撑力放大系数；支撑力确定模块，用于根据计算出的支撑力放大系数、被支撑杆的支撑力系数和轴压力确定在辅助材支撑面内应施加于支撑点的支撑力。本专利技术中，在选取支撑点后，确定被支撑杆、辅助材支撑面和支撑力放大系数，再通过支撑力放大系数、被支撑杆的支撑力系数和轴压力共同确定在辅助材支撑面内应施加于支撑点的支撑力，简单、方便，减少了计算辅助材支撑力的工作量，提高了计算的精准度，并且能够将辅助材支撑面与其他支撑面之间的夹角的影响考虑在内，使得辅助材支撑面的支撑力能够满足设计标准的要求，提高了输电塔的稳定性，解决了现有技术中输电塔辅助材支撑力的计算方法易导致降低输电塔的稳定性、存在安全隐患的问题。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领 域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种输电塔辅助材支撑力确定方法，其特征在于，包括如下步骤：支撑点选取步骤，从预先构建的输电塔空间模型中选取支撑点；支撑杆确定步骤，确定与各所述支撑点相对应的被支撑杆；辅助材支撑面确定步骤，确定各所述被支撑杆的辅助材支撑面；支撑力放大系数确定步骤，确定各所述被支撑杆的支撑力放大系数；支撑力确定步骤，根据计算出的所述支撑力放大系数、被支撑杆的支撑力系数和轴压力确定在所述辅助材支撑面内应施加于所述支撑点的支撑力。
【技术特征摘要】
1.一种输电塔辅助材支撑力确定方法，其特征在于，包括如下步骤：支撑点选取步骤，从预先构建的输电塔空间模型中选取支撑点；支撑杆确定步骤，确定与各所述支撑点相对应的被支撑杆；辅助材支撑面确定步骤，确定各所述被支撑杆的辅助材支撑面；支撑力放大系数确定步骤，确定各所述被支撑杆的支撑力放大系数；支撑力确定步骤，根据计算出的所述支撑力放大系数、被支撑杆的支撑力系数和轴压力确定在所述辅助材支撑面内应施加于所述支撑点的支撑力。2.根据权利要求1所述的输电塔辅助材支撑力确定方法，其特征在于，所述支撑点选取步骤中，选取的支撑点为辅助材的端点，并且，仅有一根受力材通过所述端点；共线设置且统材信息相同的两根受力材视为一根受力材。3.根据权利要求2所述的输电塔辅助材支撑力确定方法，其特征在于，所述被支撑杆确定步骤中，将通过所述支撑点的受力材确定为被支撑杆。4.根据权利要求3所述的输电塔辅助材支撑力确定方法，其特征在于，所述辅助材支撑面确定步骤进一步包括：支撑面确定子步骤，选取与所述被支撑杆相连接的所有杆件，并确定所述被支撑杆与所述各杆件确定的支撑面；计算子步骤，在各所述支撑面中，计算出含有辅助材的支撑面数量和只含受力材的支撑面数量；辅助材支撑面确定子步骤，根据含有辅助材的支撑面数量和只含受力材的支撑面数量确定辅助材支撑面。5.根据权利要求4所述的输电塔辅助材支撑力确定方法，其特征在于，所述辅助材支撑面确定子步骤进一步包括：辅助材支撑面第一确定子步骤，在只含受力材的支撑面数量为1时，如果含有辅助材的支撑面数量也为1，则将含有辅助材的支撑面确定为辅助材支撑面；如果含有辅助材的支撑面数量大于等于2，则计算含有辅助材的各支撑面
\t与只含受力材的支撑面之间的夹角，并将与所述只含受力材的支撑面之间的夹角最接近90度的支撑面确定为辅助材支撑面；辅助材支撑面第二确定子步骤，在只含受力材的支撑面数量为0时，如果含有辅助材的支撑面数量为1，则将含有辅助材的支撑面确定为辅助材支撑面；如果含有辅助材的支撑面数量大于等于2，则计算含有辅助材的各支撑面之间的夹角，并将最接近90度夹角的两个含有辅助材的支撑面均确定为辅助材支撑面。6.根据权利要求5所述的输电塔辅助材支撑力确定方法，其特征在于，所述支撑力放大系数确定步骤进一步包括：夹角第一计算子步骤，计算所述辅助材支撑面第一确定子步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：李清华，李正，王飞，杜宝帅，汪长智，胡晓光，朱彬荣，安平，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网山东省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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