[发明专利]一种输电塔风荷载的获取方法、装置、介质

说明书

本发明涉及一种输电塔风荷载的获取方法、装置、介质，所述方法包括如下步骤：采用线性滤波法对多维风速进行模拟，获取风速时程数据；根据所述风速时程数据，获取瞬时风速数据；根据所述瞬时风速数据和预设的模拟参数，获取风压时程数据；获取迎风面的投影面积数据，根据所述投影面积数据和所述风压时程数据，获取输电塔风载荷。与现有技术相比，本发明提供了一种输电塔风荷载时程模拟方法，对铁塔进行时域内的风致响应分析，为输电塔的抗风研究提供基础。

技术领域

本发明涉及输电线路领域，尤其是涉及一种输电塔风荷载的获取方法、装置、介质。

背景技术

输电线路是重要的生命线工程。输电线路的破坏会导致电力系统的瘫痪，造成重大的经济损失，同时可能引发火灾等次生灾害，给人民群众的生命和财产造成巨大的损失。作为输电线路重要组成部分的架空线路，它是由导线和各个输电塔连接而成。随着架空线路建设电压等级的提高、跨越距离的增大，输电塔结构也向着越来越高、越来越柔的方向发展，对风力作用变得更为敏感，容易产生较大的风致振动，进而影响输电线路的安全运行。

对于较高的建筑物，如大跨度桥梁，超高层建筑等高耸结构，由于建筑结构超大，原本微小风力影响因素，变得影响巨大。风致振动作用下结构会产生较大的变形，结构的附属物容易被吹落。此外，反复的风致振动可能会引起持续的结构疲劳损坏，较大幅度的振动也会使得室内人员产生不舒适感。风力作用使得结构引发多种类型的振动，特定情况下还会不断增大振幅，引发较大的危害。因此，在大型建筑设计时均须考虑风致振动问题。

针对风致振动的问题，现行设计规范DL/T 5551-2018《架空输电线路荷载规范》和GB50009-2012《建筑结构荷载规范》通过风振系数考虑风荷载的动力效应，采用等效静力风荷载，未给出作用在输电塔上的风荷载时程计算方法。目前，可以通过风洞试验获取风载荷，虽然风洞实验是得到动力风荷载的有效方法，但是输电塔结构形式各异，无法对每座铁塔进行风洞实验。

综上，现有的风荷载获取方法存在如下缺点：

(1)缺少一种能够针对不同结构的输电塔，计算其风载荷，从而辅助建筑设计人员判断输电塔的风致振动响应是否对输电塔本身造成危害；

(2)采用风洞实验获取输电塔风荷载方法不具广泛实用性，而对每一种输电塔进行风洞试验耗费成本高，且在整个设计过程中需要进行多次实验。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以对输电塔的风载荷时程输电塔的数值模拟从而可以为输电塔的风致响应分析提供基础的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的一个方面，提供了一种输电塔风荷载的获取方法，包括如下步骤：

采用线性滤波法对多维风速进行模拟，获取风速时程数据；根据所述风速时程数据，获取瞬时风速数据；根据所述瞬时风速数据和预设的模拟参数，获取风压时程数据；获取迎风面的投影面积数据，根据所述投影面积数据和所述风压时程数据，获取输电塔风载荷。

作为优选的技术方案，所述的瞬时风速数据的获取过程包括如下步骤：生成多个相关的随机风过程，获取脉动随机风速时程数据；根据所述脉动随机风速时程数据，叠加平均风速，获取所述瞬时风速数据。

作为优选的技术方案，所述的脉动随机风速时程采用下式获取：