一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法及设备技术

本申请属于输电塔抗风技术领域。本申请提供了一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法及设备，其中本方法包括如下步骤：获取风荷载参数和输电塔的剩余结构性能参数；根据风荷载参数和剩余结构性能参数对输电塔进行抗风性能评估；根据抗风性能评估的结果确定输电塔的变形薄弱位置；在输电塔的变形薄弱位置按照预设阻尼器布置方式布置粘滞阻尼器。本申请在输电塔的薄弱位置布置粘滞阻尼器，使得输电塔结构薄弱部分的抗振动能力得到提升，降低了风致振动的变形和内力，提高了塔线体系的抗风能力，塔线体系在强风下的失效概率大大降低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法及设备


[0001]本申请属于输电塔抗风
，具体涉及一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法及设备。

技术介绍

[0002]作为大型复杂生命线系统的重要组成部分，输电系统的安全性问题直接影响国家的生产建设和人民的生活秩序。输电线路的破坏将导致供电系统的瘫痪、并有可能引发火灾等次生灾害，造成严重的经济损失。输电塔线体系具有结构高柔、导地线跨距大、非线性强等特点，是一种风敏感结构体系。强风暴是对输电线路威胁最大的一种自然灾害，因强风暴而导致的输电线路的破坏事故时有发生。
[0003]从上个世纪90年代起，500kV输电线路逐渐成为我国电网主干线路，随着线路档距及塔高的增长，高压输电线路的累计倒塔次数和倒塔基数也呈上升趋势。1989年到2005年期间，我国500kV以上输电塔发生风致破坏越为43基，造成严重经济损失。日本、澳大利亚等国家也时有风致输电塔破坏的报道。输电塔主要承受导线、地线及塔本身的自重和最大风荷载，因此在直线型自立式输电塔设计中，风荷载起控制作用。
[0004]为了保持结构整体性能及分配剪力和抗扭，输电塔设计中都要设置一定间距的横隔面。尽管设计计算时横隔面的内力较小，但保持结构整体性作用较大，在风力作用下，输电塔的主材和斜材均可能发生较大的面外振动。严重时，可能会导致输电塔线体系发生破坏，影响区域供电，造成较大的经济损失。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的是为了解决在强风荷载作用下，现有输电塔的主材或斜材可能发生较大的面外振动，以致输电塔发生破坏的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请第一方面提供了一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法，包括如下步骤：
[0007]获取风荷载参数和输电塔的剩余结构性能参数；
[0008]根据风荷载参数和剩余结构性能参数对输电塔进行抗风性能评估；
[0009]根据抗风性能评估的结果确定输电塔的变形薄弱位置；
[0010]在输电塔的变形薄弱位置按照预设阻尼器布置方式布置粘滞阻尼器。
[0011]进一步的，变形薄弱位置具体包括：
[0012]横担薄弱位置和横隔面薄弱位置；
[0013]预设阻尼器布置方式具体包括：
[0014]塔头横担加腋布置方式和塔身横隔面布置方式；
[0015]在输电塔的变形薄弱位置按照预设阻尼器布置方式布置粘滞阻尼器具体包括：
[0016]在输电塔的横担薄弱位置按照塔头横担加腋布置方式布置粘滞阻尼器；
[0017]在输电塔的横隔面薄弱位置按照塔身横隔面布置方式布置粘滞阻尼器。
[0018]进一步的，塔头横担加腋布置方式具体为：
[0019]在输电塔的横担与塔头竖直段之间斜向布置粘滞阻尼器，粘滞阻尼器通过夹紧式连接件分别与横担和塔头竖直段连接。
[0020]进一步的，塔身横隔面布置方式具体包括：
[0021]X型交叉布置方式、十字型交叉布置方式和菱形布置方式；
[0022]根据抗风性能评估的结果确定输电塔的变形薄弱位置还包括：
[0023]根据抗风性能评估的结果判断输电塔的风致振动模式，风致振动模式包括主材振动模式和斜材振动模式；
[0024]在输电塔的横隔面薄弱位置按照塔身横隔面布置方式布置粘滞阻尼器具体包括：
[0025]若输电塔的风致振动模式为主材振动模式，则在输电塔的横隔面薄弱位置按照X型交叉布置方式布置粘滞阻尼器；
[0026]若输电塔的风致振动模式为斜材振动模式，则在输电塔的横隔面薄弱位置按照十字型交叉布置方式和/或菱形布置方式布置粘滞阻尼器。
[0027]进一步的，X型交叉布置方式具体为：
[0028]在输电塔相对的主材之间水平布置粘滞阻尼器，粘滞阻尼器通过夹紧式连接件与主材连接。
[0029]进一步的，十字型交叉布置方式具体为：
[0030]在输电塔相对的斜材节点之间水平布置粘滞阻尼器，粘滞阻尼器通过夹紧式连接件与斜材连接。
[0031]进一步的，菱形布置方式具体为：
[0032]在输电塔相邻的斜材节点之间水平布置粘滞阻尼器，粘滞阻尼器通过夹紧式连接件与斜材连接。
[0033]进一步的，夹紧式连接件具体包括：
[0034]耳板、螺栓和夹板；
[0035]夹板包括第一夹板和第二夹板，第一夹板和第二夹板通过螺栓夹持在输电塔的主材或斜材上；
[0036]耳板的一端与夹板固定连接，另一端通过销轴与粘滞阻尼器的一端铰接连接。
[0037]进一步的，抗风性能评估的结果具体包括：
[0038]输电塔的振动情况和利用率。
[0039]本申请第二方面提供一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制设备，其特征在于，设备包括处理器以及存储器：
[0040]存储器用于存储计算机程序，并将计算机程序的指令发送至处理器；
[0041]处理器根据计算机程序的指令执行前述的一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法。
[0042]综上，本申请提供了一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法及设备，其中本方法通过利用风荷载参数以及输电塔的剩余结构性能参数对输电塔进行抗风性能评估，从而判断出输电塔结构变形的薄弱位置，然后在输电塔的薄弱位置布置粘滞阻尼器，使得输电塔结构薄弱部分的抗振动能力得到提升，降低了风致振动的变形和内力，提高了塔线体系的抗风能力，塔线体系在强风下的失效概率大大降低。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0044]图1为本专利技术实施例提供的一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法的流程示意图；
[0045]图2为本专利技术实施例提供的采用一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法的输电塔整体结构示意图；
[0046]图3为本专利技术实施例提供的采用塔头横担加腋布置方式布置粘滞阻尼器的结构示意图；
[0047]图4为本专利技术实施例提供的采用X型交叉布置方式布置粘滞阻尼器的结构示意图；
[0048]图5为本专利技术实施例提供的采用十字型交叉布置方式布置粘滞阻尼器的结构示意图；
[0049]图6为本专利技术实施例提供的采用菱形布置方式布置粘滞阻尼器的结构示意图；
[0050]图7为本专利技术实施例提供的夹紧式连接件的结构示意图。
[0051]附图中：1
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塔头横担加腋布置方式，2
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塔身横隔面布置方式，3
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粘滞阻尼器，4
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横担，5
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塔头竖直段，6
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主材，7
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斜材，8...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取风荷载参数和输电塔的剩余结构性能参数；根据所述风荷载参数和所述剩余结构性能参数对所述输电塔进行抗风性能评估；根据所述抗风性能评估的结果确定所述输电塔的变形薄弱位置；在所述输电塔的变形薄弱位置按照预设阻尼器布置方式布置粘滞阻尼器。2.根据权利要求1所述的一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法，其特征在于，所述变形薄弱位置具体包括：横担薄弱位置和横隔面薄弱位置；所述预设阻尼器布置方式具体包括：塔头横担加腋布置方式和塔身横隔面布置方式；所述在所述输电塔的变形薄弱位置按照预设阻尼器布置方式布置粘滞阻尼器具体包括：在所述输电塔的横担薄弱位置按照所述塔头横担加腋布置方式布置粘滞阻尼器；在所述输电塔的横隔面薄弱位置按照所述塔身横隔面布置方式布置粘滞阻尼器。3.根据权利要求2所述的一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法，其特征在于，所述塔头横担加腋布置方式具体为：在输电塔的横担与塔头竖直段之间斜向布置粘滞阻尼器，所述粘滞阻尼器通过夹紧式连接件分别与所述横担和所述塔头竖直段连接。4.根据权利要求2所述的一种基于粘滞阻尼器的输电塔风致振动控制方法，其特征在于，所述塔身横隔面布置方式具体包括：X型交叉布置方式、十字型交叉布置方式和菱形布置方式；所述根据所述抗风性能评估的结果确定所述输电塔的变形薄弱位置还包括：根据所述抗风性能评估的结果判断所述输电塔的风致振动模式，所述风致振动模式包括主材振动模式和斜材振动模式；所述在所述输电塔的横隔面薄弱位置按照所述塔身横隔面布置方式布置粘滞阻尼器具体包括：若所述输电塔的风致振动模式为主材振动模式，则在所述输电塔的横隔面薄弱位置按照所述X型交叉布置方式布置粘滞阻尼器；若所述输电塔的风致振动模...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧郁强，郑世明，徐达艺，曹维安，范亚洲，黄增浩，孙新豪，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：