[发明专利]一种覆冰输电杆塔的风载荷计算方法

摘要

本发明公开了一种覆冰输电杆塔的风载荷计算方法，运用计算流体动力学方法，计算覆冰输电杆塔在不同覆冰厚度时的风载荷升力系数、阻力系数和扭矩系数，然后乘以空气密度、风速和输电杆塔承受风压的投影面积计算值，得到输电杆塔承受的分布风载荷。按照本发明，可以考虑不同覆冰厚度的风载荷的计算，杆塔分段可以更细致，计算结果更接近实际应用工况，提高输电杆塔的安全性。

主权项

一种覆冰输电杆塔杆端节点的风载荷的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)通过计算流体动力学方法，数值模拟得到覆冰输电杆塔杆件上的升力系数CL(α)、阻力系数CD(α)和扭矩系数CM(α)，其中α为覆冰风攻角，即覆冰杆件横截面上长轴与风速的夹角，升力系数、阻力系数以及扭矩系数这三个系数与风攻角度相关；(b)由下述公式(1)求出输电杆塔杆件上的气动升力FL、气动阻力FD和气动扭矩M，即获得了输电杆塔杆件上的风载荷的三个分量；FL=ρU2DCL(α)2FD=ρU2DCD(α)2M=ρU2D2CM(α)2---(1)]]>(c)将所述杆塔杆件的风载荷在杆件端部的两个节点上均分，均分后其中一个节点上对应于该杆件的风载荷矢量按照公式(2)来进行计算：FLnode=FLlD2FDnode=FDlD2Mnode=MlD2---(2)]]>其中ρ、U、D分别为空气密度、风速和输电杆塔杆件横截面上的迎风宽度；分别为杆塔杆件端部节点上的气动升力、气动阻力和气动扭矩，l为杆件长度，D为杆件横截面上的迎风宽度；将构成同一节点的所有杆件上作用的这部分风载荷矢量叠加即可得到该节点上的风载荷。