一种基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法及系统技术方案

本公开提供了一种基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法及系统，获取输电塔的初始状态数据；根据初始状态数据进行输电塔的建模，根据建模结果进行模态分析；根据模态分析结果选择侧向力分布模式和顶点的目标位移，进行静力弹塑性分析，得到输电塔的能力曲线；根据输电塔结果的能力曲线得到能力谱曲线，结合能力谱曲线与需求谱曲线得到性能点，根据性能点得到输电塔结构在地震作用下的最大塔顶位移；根据最大塔顶位移，得到输电塔抗震性能等级；本发明专利技术根据输电塔结构控制指标与抗震性能等级之间的对应关系，通过塔顶位移直观地反映输电塔的损伤情况，建立了量化评价模型，从而实现了对输电塔抗震性能等级的合理和准确评估。估。估。

【技术实现步骤摘要】
一种基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法及系统


[0001]本公开涉及输电塔抗震等级评价
，特别涉及一种基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]随着基于性能的抗震设计理论发展，结构抗震性能等级划分受到广泛关注。能力谱法是一种解决结构非线性动力问题的简化方法，其将结构的静力弹塑性分析与地震反应谱相结合，可对结构屈服机制、薄弱环节及抗震性能进行分析，并可得到结构在竖向和侧向荷载作用下的荷载
‑
位移关系，从而反映结构在荷载作用下从弹性进入塑性直至倒塌的能力曲线，结合结构的抗震性能对各抗震性能等级进行量化，以反映结构在地震作用下的工作性能。目前，该方法在建筑领域得到一定工程应用。
[0004]输电线路是电力输送的载体，是重要的生命线工程，输电线路一旦发生破坏，不但会造成巨大的经济损失，还会造成一定的社会影响。在历次大地震中，均有输电线路发生不同程度破坏的现象，输电塔倾斜或倒塌、断线、基础沉陷和绝缘子破坏是主要的破坏形式，对于输电塔这种结构而言，进行弹塑性时程分析计算量大，无法实现输电塔抗震性能等级的高效和准确等级评估。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法及系统，提高了输电塔抗震性能等级划分的效率和准确度。
[0006]为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
[0007]本专利技术第一方面提供了一种基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法。
[0008]一种基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法，包括以下过程：
[0009]获取输电塔的初始状态数据；
[0010]根据初始状态数据进行输电塔的建模，根据建模结果进行模态分析；
[0011]根据模态分析结果选择侧向力分布模式和顶点的目标位移，进行静力弹塑性分析，得到输电塔的能力曲线；
[0012]根据输电塔结果的能力曲线得到能力谱曲线，结合能力谱曲线与需求谱曲线得到性能点，根据性能点得到输电塔结构在地震作用下的最大塔顶位移；
[0013]根据最大塔顶位移，得到输电塔抗震性能等级。
[0014]进一步的，根据能力谱曲线确定的各极限状态最大塔顶位位移，将输电塔结构震害损伤划分为五个等级，分别为：基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏和接近坍塌。
[0015]更进一步的，输电塔结构极限状态包括：轻微破坏、中等破坏、严重破坏和完全破坏，轻微破坏为三倍的塔全高与1000的比值，严重破坏为能力曲线线性阶段最大塔顶位移，中等破坏为严重破坏的70％，完全破坏为第一个切线斜率小于1/5初始斜率的点对应的塔
顶位移。
[0016]进一步的，对输电塔的建模结果施加竖向荷载后，对输电塔结构进行模态分析。
[0017]进一步的，根据能力谱曲线和需求谱曲线在同一坐标系中的交点，确定性能点，根据性能点，结合谱位移和最大塔顶位移的关系，得到输电塔结构在地震作用下的最大塔顶位移。
[0018]进一步的，将地震加速度反应谱或标准的加速度反应谱转为ADRS格式，得到需求谱曲线。
[0019]进一步的，侧向力分布模式包括均匀分布、倒三角形分布、SRSS分布和指数分布模式中的至少两种。
[0020]本专利技术第二方面提供了一种基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分系统。
[0021]一种基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分系统，包括：
[0022]数据获取模块，被配置为：获取输电塔的初始状态数据；
[0023]模态分析模块，被配置为：根据初始状态数据进行输电塔的建模，根据建模结果进行模态分析；
[0024]能力曲线获取模块，被配置为：根据模态分析结果选择侧向力分布模式和顶点的目标位移，进行静力弹塑性分析，得到输电塔的能力曲线；
[0025]最大塔顶位移获取模块，被配置为：根据输电塔结果的能力曲线得到能力谱曲线，结合能力谱曲线与需求谱曲线得到性能点，根据性能点得到输电塔结构在地震作用下的最大塔顶位移；
[0026]抗震等级划分模块，被配置为：根据最大塔顶位移，得到输电塔抗震性能等级。
[0027]本专利技术第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法中的步骤。
[0028]本专利技术第四方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面所述的基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法中的步骤。
[0029]与现有技术相比，本公开的有益效果是：
[0030]1、本专利技术所述的方法、系统、介质及电子设备，基于能力谱方法对输电塔结构进行抗震性能分析时，可根据输电塔结构在地震作用下损伤状态，建立输电塔结构的抗震性能等级量化模型；同时绘制输电塔结构的能力谱曲线和需求谱曲线，将能力谱曲线和需求谱曲线绘于同一坐标系，确定结构性能点，结合谱位移和最大位移的关系，确定结构在地震作用下的最大位移，并根据量化模型评估输电塔的抗震性能等级，提高了输电塔抗震性能等级划分的效率和准确度。
[0031]2、本专利技术所述的方法、系统、介质及电子设备，基于能力谱方法，根据输电塔结构控制指标与抗震性能等级之间的对应关系，通过塔顶位移直观地反映输电塔的损伤情况，建立了量化评价模型，从而实现了对输电塔抗震性能等级的合理和准确评估，不需对输电塔进行复杂耗时的动力时程分析，节省了大量计算量，便于工程师掌握。
[0032]本公开附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
[0033]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0034]图1为本专利技术实施例1提供的基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法的步骤流程图。
[0035]图2为本专利技术实施例1提供的输电塔模型图及其质点简化模型图。
[0036]图3为本专利技术实施例1提供的输电塔能力曲线图。
[0037]图4为本专利技术实施例1提供的标准反应谱图与其ADRS格式转换图。
[0038]图5为本专利技术实施例1提供的能力法所得输电塔能力谱、需求谱曲线及结构性能点示意图。
[0039]图6为本专利技术实施例1提供的能力谱法量化评价模型图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
[0041]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0042]需要注意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法，其特征在于：包括以下过程：获取输电塔的初始状态数据；根据初始状态数据进行输电塔的建模，根据建模结果进行模态分析；根据模态分析结果选择侧向力分布模式和顶点的目标位移，进行静力弹塑性分析，得到输电塔的能力曲线；根据输电塔结果的能力曲线得到能力谱曲线，结合能力谱曲线与需求谱曲线得到性能点，根据性能点得到输电塔结构在地震作用下的最大塔顶位移；根据最大塔顶位移，得到输电塔抗震性能等级。2.如权利要求1所述的基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法，其特征在于：根据能力谱曲线确定的各极限状态最大塔顶位位移，将输电塔结构震害损伤划分为五个等级，分别为：基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏和接近坍塌。3.如权利要求2所述的基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法，其特征在于：输电塔结构极限状态包括：轻微破坏、中等破坏、严重破坏和完全破坏，轻微破坏为三倍的塔全高与1000的比值，严重破坏为能力曲线线性阶段最大塔顶位移，中等破坏为严重破坏的70％，完全破坏为第一个切线斜率小于1/5初始斜率的点对应的塔顶位移。4.如权利要求1所述的基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法，其特征在于：对输电塔的建模结果施加竖向荷载后，对输电塔结构进行模态分析。5.如权利要求1所述的基于能力谱法的输电塔抗震性能等级划分方法，其特征在于：根据能力谱曲线和需求谱曲线在同一坐标系中的交点，确定性能点，根据性能点，结合谱位移和最大塔顶位移的关系，得到输电塔结构在地震作用下的最大塔顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文明，王冠惠，李荣帅，李秀领，盛寒柯，卢梦棣，袁昌鲁，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：