亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：输电塔测压方法
技术领域：
本发明涉及风压测量领域，特别是涉及输电塔测压方法。
背景技术：
随着电的发展与普及，输电塔成为现代生产生活中ー种重要的生命线电カエ程设施，其设计具有严格的要求。输电塔建于室外山地或沙漠等地形比较复杂的地方，风荷载是输电塔设计的最主要荷载，因为输电塔体积较大，占据的空间较多，风载对其有很大影响，特别是周围环境比较复杂地区风载也比较复杂，所以输电塔受到的风荷载在不同的点是不一样的。以往输电塔的设计采用简单地将每一段的风荷载按四节点作用模式平均分配加载到塔身，这种荷载模式忽略了风荷载沿杆件分布的不均匀性和分布载荷对杆件的弯曲作用。通常输电塔測量风荷载是采用高频测カ天平，能得到整塔的顺风向力、横风向カ和扭转向力。 但是，依照这种方法測量得到的是整塔的总的合力，无法得到局部杆件的风荷载分布，因此，在验算局部杆件时，无法获得相应的荷载取值而忽略了杆件弯矩，从而导致高估了输电塔的承载能力。

发明内容
基于此，有必要针对高频天平测カ法无法得到局部杆件的风荷载分布，高估输电塔的承载能力的问题提供一种更加精确有效的输电塔测压方法。本发明的目的是这样实现的—种输电塔测压方法，其包括输电塔模型，所述输电塔模型由多条杆件组合而成，所述杆件为中空杆件，在所述杆件上上布置多个测点，连接测点的管线从中空杆件内部走出。在输电塔模型杆件上布置多个测点，所述测点没有位置限定，可以布置在想得到风压的任意局部杆件，从而可以得到不同局部杆件的风荷载，所述输电塔模型的杆件为中空的，方便连接测点的管线走线，管线从中空杆件内部走线，避免管线本身对风载的干扰而影响到測量結果，导致测量结果不准确，造成损失，提高了数据的准确性和可靠性。在其中一个实施例中，所述杆件包括主材、斜材和辅材。不同的杆件起到不同的作用，使输电塔在纵向、横向以及斜向都得到稳定。在其中一个实施例中，所述斜材包括第一斜材和第二斜材,所述辅材包括第一辅材、第二辅材和第三辅材，所述中空杆件的形状为L形，选取输电塔模型中的任一段作为布置测点的对象，多个所述测点布置在迎风面的一根主材、迎风面的一组辅材和背风面的一组斜材上，所述主材的管线从主材内部向地面走出，所述第一斜材和第二斜材的管线从斜材内部走出后紧贴L形主材内侧向地面走出，所述第一辅材的管线从辅材内部走出后紧贴L形主材内侧向地面走出，所述第二辅材和第三辅材的管线从辅材内部走出后直接向地面走出。所述输电塔不同段杆件的布置形式相同，所以选取其中一段作为布测点对象具有代表性，且可以減少布测点个数，节约实验成本，所述输电塔模型中的L形杆件是真实输电塔中的角钢杆件按缩尺比得到的模型，只是模型材料不一样。所述测点的布置位置和数量一方面是考虑到杆件的対称性，在其中ー组上布置测点可降低成本，另ー方面是考虑到同一根杆件中管线的数量，防止杆件内部管线因挤压而造成堵塞。在其中一个实施例中，多个所述测点布置在所述L形杆件内外两侧，每根布置有测点的中空杆件上布置有多个测点。所述L形杆件内外两侧布置的测点能获得相应位置的全方位风压，布置多个测点使杆件不同处的结果有相应的记载。在其中一个实施例中，所述主材与斜材的交接处、主材与辅材交接处及斜材与辅材的交接处粘结连接，相邻两个所述斜材的交接处采用粘结连接和螺栓连接，且所述输电塔模型中L形杆件的连接朝向与实际输电塔角钢之间连接朝向一致。由于主材与斜材的交接处、主材与辅材交接处及斜材与辅材的交接处内部有管线通过，而且交接处需要固定，因此不能采用螺栓连接等需要穿过杆件内部的固定方法，而是采用粘结连接固定，相邻两个所述斜材的的交接处内部没有管线通过，除了需要粘结连接外，还需用螺栓连接固定，L形的杆件朝向与实际角钢的朝向一致，风载对模型的影响最接近实际，测得的结果最真实。
在其中一个实施例中，所述中空杆件由多块材料拼装而成，需要布置测点处开设有测压孔。所述拼装杆件不管是在拼装成模型的时候还是拆卸模型都比较容易，且拆卸后的杆件能重复使用，在布置测点处设置测压孔主要是方便测点处的管线从中空杆件内部走出。在其中一个实施例中，所述管线的直径小于辅材半径。因为模型布置有多个测点，多个测点必然对应多条管线，若管线太粗，杆件内部会因管线挤压而造成堵塞，影响实验。在其中一个实施例中，所述主材/斜材和辅材的材质均为轻质大刚度杆件。模型中的杆件是模拟钢结构的，所以刚度要满足大刚度的要求，轻质材料质量很轻，在拼装时较容易，且对交接处的粘合要求不高，易于实现。在其中一个实施例中，所述输电塔模型中的杆件为丙烯腈-丁ニ烯-苯こ烯塑料式杆件或甲基丙烯酸甲酯式杆件。丙烯腈-丁ニ烯-苯こ烯塑料具有抗冲击能力強、电气性能优良，还具有易加工等特点，甲基丙烯酸甲酯具有比重�。瑥姸冉洗螅�耐腐蚀等特点，模型杆件采用上述材料，能同时达到轻质与大刚度的要求。本发明与现有技术相比，具有如下有益效果本发明输电塔测压方法，通过在局部杆件布置多个测点，可以测量不同杆件不同部位的局部风荷载而不受到测点位置的限制，且将模型杆件内部制作成中空，供管线从中空杆件内部通过，减小管线对风载的影响，使測量结果更加准确，也提高了数据的可靠性，同时，管线从中空内部走向确保了测点可以任意布置，使得到局部杆件的风荷载成为可能。


图I为本发明输电塔测压方法迎风面测点分布示意图；图2为本发明输电塔测压方法背风面测点分布示意图；图3为本发明输电塔测压方法L形杆件截面内外两侧测点分布图；图4为本发明输电塔测压方法杆件内部管线布置示意图；图5为本发明输电塔测压方法迎风面管线走向示意图；图6为本发明输电塔测压方法背风面管线走向示意图。
具体实施例方式风洞实验简单地讲，就是依据运动的相対性原理，将飞行器的模型或其他物体模型固定在人工环境中，人为制造需要实验地区的地形、风载和气流等条件，以此模拟空中各种复杂的状态，获取试验数据，这也是现代先进设备研制定型和生产的常用实验方法。如图I、图2所示，一种输电塔测压方法，采用风洞实验获得所述输电塔模型的风压，所述输电塔模型由多条杆件组合而成，所述杆件为中空杆件，在所述杆件上布置有多个测点16，连接测点的管线从中空杆件内部走出。所述测点16的布置位置没有限定，可以布置在想得到风压的任意杆件，可以得 到任意局部杆件的风荷载，每个测点16都与管线连接，管线将测点16的数据传送到数据终端，供机器计算或其他。模型杆件内部为中空，供管线从中空杆件内部通过，减小管线对风载的影响，使測量结果更加准确，也提高了数据的准确性。同时，管线从中空内部走向确保了测点16可以任意布置，使得到局部杆件的风荷载成为可能。所述输电塔的测点16位置可以是任意布置，但考虑到测点16的个数、位置和模型比例等因素与实验成本关系密切，而且风洞试验本身价格很高，输电塔的杆件又具有一定的対称性，所以从节约成本的角度考虑，本发明选取一个最优实施例来做说明，选取输电塔模型中的一段作为布置测点16的对象。当然，模型比例与测点16个数需要根据实际情況，对测量结果精度的要求或是实验成本的范围等因素作考虑，适当选择模型比例及测点16个数。如图I、图2所示，为输电塔模型迎风面杆件与测点16的示意图，所述输电塔模型包括主材10、斜材12和辅材14，所述主材10、斜材12和辅材14上间隔设置有多个测点16，可以是在一段杆件中均匀布置几十个测点16，也可以是在杆件与杆件相交处多布置ー些测点16。同时,考虑到输电塔模型的对称性,可以将测点16布置在其中具有代表性的一部分，以避免相互之间的干扰及节约成本。可将测点16布置在如图I所示的迎风面的一根主材10、迎风面的一组辅材14和如图2所示的背风面的一组斜材12上，因为输电塔的対称性，若要得到其他面杆件的风荷载，只需要通过与角度的对应关系就可以得到所有杆件的全风向角下的风压系数时程。特别的，所述输电塔的杆件形状为L形，如图3所示，为杆件的横截面图，所述多个测点16布置在L形杆件的内外两侧，全方位测量杆件所受到的风压，使结果全面精确。如图2所示，所述输电塔模型中L形杆件的连接朝向与实际输电塔角钢之间连接朝向一致，所述主材10与斜材12的第一交接处220、主材10与辅材14的第二交接处222及斜材12与辅材14的第三交接处224采用粘黏连接，所述相邻两根斜材12的第四交接处226采用粘黏连接和螺栓连接。所述第一交接处220、第二交接处222及第三交接处224内部有管线通过，而且交接处需要固定，所以不能采用需要穿过内部的方法固定，而是采用粘黏连接固定，所述粘黏物最好是强カ胶水，所述第四交接处226内部没有管线通过，而且此处受カ较大，除了需要采用粘黏连接外，还需用螺栓连接固定，L形的杆件朝向与实际角钢的朝向一致，风载对模型的影响最接近实际，测得的结果最真实。如图4所示，所述主材10、斜材12和辅材14均为中空杆件，所述中空杆件供与测点16连接的管线18从杆件内部走线，因为风洞实验中如果有任何与实际情形不一样的地方，都会影响到结果，所以，供管线18通过的中空杆件可以减小风荷载对模型的影响，使得测试结果更准确。所述中空杆件经拼装而成，方便拼装或是拆卸模型，且拆卸后的杆件能重复使用，在布置测点16处设置测压孔20，主要是实现测点16处的管线18从测压孔20与-測点16连接，再从中空杆件内部走出，不会使管线对输电塔模型的杆件风压产生影响，从而不会影响实验数据。所述管线18的半径较小，一根中空杆件内部至少能通过2根管线18，以防止杆件内部管线18因挤压而造成堵塞，最优地，所述管线18采用小铜管。所述多个测点16布置在迎风面的一根主材10、迎风面的一组辅材14和背风面的一组斜材12上，布置测点16处需安排与测点16连接并传输信号的管线18，为避免管线18对风流的影响，管线18采用以下走向。如图5所示，所述斜材12包括第一斜材120和第二斜材122,所述辅材14包括第一辅材140、第二辅材142和第三辅材144,所述主材10的管线18从主材10内部向地面走出，所述第一辅材140的管线18从第一辅材140内部走出后紧贴L形主材10内侧向地面走出，所述第二辅材142和第三辅材144的管线18分别从第ニ辅材142和第三辅材144内部走出后直接向地面走出，尽管所述第二辅材142和第三辅 材144的管线18会对风流造成一定干扰，但从布置测点16的杆件位置来看，影响不大，此处是考虑到内部管线18太多，可能会造成堵塞便直接走向地面，若杆件内部有足够的空间能容纳第二辅材142和第三辅材144的管线18，也可从L形杆件内侧走出地面。如图6所示，所述第一斜材120和第二斜材122的管线18分别从第一斜材120和第二斜材122内部走出后紧贴L形主材10内侧向地面走出。所述输电塔模型中杆件的材质为轻质大刚度杆件。模型中的杆件是模拟钢结构的，所以刚度要满足大刚度的要求，轻质材料质量轻，容易加工和拼装。特别是丙烯臆-丁ニ烯-苯こ烯塑料或甲基丙烯酸甲酯两种材料，丙烯腈-丁ニ烯-苯こ烯塑料具有抗冲击能力强、电气性能优良，还具有易加工等特点，甲基丙烯酸甲酯具有比重�。瑥姸冉洗螅�耐腐蚀等特点，模型杆件采用上述材料，能同时达到轻质与大刚度的要求。本发明输电塔测压方法，在测量时若要得到塔段全风向角下各杆件的荷载时程，并不是一定要选取附图2和附图3的杆件，只要便于测点16布置和管线18布置，并且所选杆件能够代表塔段其他各面中相应杆件，都可以作为测压杆件。本发明所提供的测压方法可应用于所有塔身上下各段杆件布置一致的塔体，如电视塔和通讯塔。以上所述实施例仅表达了本本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种输电塔测压方法，其包括输电塔模型，所述输电塔模型由多条杆件组合而成，其特征在于，所述杆件为中空杆件，在所述杆件上布置多个测点，连接测点的管线从中空杆件内部走出。
2.根据权利要求I所述的输电塔测压方法，其特征在于，所述杆件包括主材、斜材和辅材。
3.根据权利要求2所述的输电塔测压方法，其特征在于，所述斜材包括第一斜材和第二斜材，所述辅材包括第一辅材、第二辅材和第三辅材，所述中空杆件的形状为L形,选取输电塔模型中的任一段作为布置测点的对象，多个所述测点布置在迎风面的一根主材、迎风面的一组辅材和背风面的一组斜材上，所述主材的管线从主材内部向地面走出，所述第一斜材和第二斜材的管线从斜材内部走出后紧贴L形主材内侧向地面走出，所述第一辅材的管线从辅材内部走出后紧贴L形主材内侧向地面走出，所述第二辅材和第三辅材的管线从辅材内部走出后直接向地面走出。
4.根据权利要求3所述的输电塔测压方法，其特征在于，多个所述测点布置在所述L形杆件内外两侧，每根布置有测点的中空杆件上布置有多个测点。
5.根据权利要求3所述的输电塔测压方法，其特征在于，所述主材与斜材的交接处、主材与辅材交接处及斜材与辅材的交接处粘结连接，相邻两个所述斜材的交接处采用粘结连接和螺栓连接，且所述输电塔模型中L形杆件的连接朝向与实际输电塔角钢之间连接朝向—致。
6.根据权利要求4所述的输电塔测压方法，其特征在于，所述中空杆件由多块材料拼装而成，需要布置测点处开设有测压孔。
7.根据权利要求4所述的输电塔测压方法，其特征在于，所述管线的直径小于辅材半径。
8.根据权利要求I 7任意一项所述的输电塔测压方法，其特征在于，所述主材、斜材和辅材的材质均为轻质大刚度杆件。
9.根据权利要求8所述的输电塔测压方法,其特征在于,所述输电塔模型中的杆件为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料式杆件或甲基丙烯酸甲酯式杆件。
全文摘要
本发明公开了一种输电塔测压方法，其包括输电塔模型，所述输电塔模型由多条杆件组合而成，所述杆件为中空杆件，在所述杆件上布置多个测点，连接测点的管线从中空杆件内部走出。所述输电塔测压方法，通过在局部杆件布置多个测点，可以测量不同杆件不同部位的局部风荷载而不受到测点位置的限制，且将模型杆件内部制作成中空，供管线从中空杆件内部通过，减小管线对风载的影响，使测量结果更加准确，也提高了数据的准确性，不会高估输电塔承载能力，同时，管线从中空内部走向确保了测点可以任意布置，使得到局部杆件的风荷载成为可能。
文档编号G01M99/00GK102854009SQ20121033314
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者楼文娟, 金晓华, 黄志秋, 金小明, 王东, 沈国辉, 王衍东, 王振华, 刘万群, 陈雄伟, 朱映洁, 吴培烽, 邱昊, 吴晖 申请人:中国能源建设集团广东省电力设计研究院, 南方电网科学研究院有限责任公司