一种输电线路钢管塔的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种输电线路钢管塔的施工方法，包括构建输电线路钢管塔结构模型、构建输电线路钢管塔结构的随机地震动模型、输电线路钢管塔结构主要构件的位移和速度功率谱密度计算、构建输电线路钢管塔结构损伤模型，计算损伤指数、对输电线路钢管塔结构模型进行双重可靠度评估、进行施工等步骤。本发明专利技术不仅能够使输电线路钢管塔结构的抗震性能适应当地要求，对抗震性能进行快速评估，更重要的是能根据评估结果及时做出合理调整，提高效率，节约成本，大大提高输电线路钢管塔的结构安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路钢管塔的施工方法
本专利技术涉及输电线路钢管塔施工领域，具体涉及一种输电线路钢管塔的施工方法。
技术介绍
相关技术中，进行输电线路钢管塔结构施工时，输电线路钢管塔结构的主要构件(如钢管塔主干、主线横担等)的参数选择沿用技术规格中的标准参数。由于输电线路钢管塔结构所属地的地震强度和地震类型不同，根据相关技术进行设计的输电线路钢管塔结构的抗震性能对适应当地要求的灵活性较差，另一方面，缺乏针对输电线路钢管塔结构的抗震性能快速评估的方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种输电线路钢管塔的施工方法。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：一种输电线路钢管塔的施工方法，包括以下步骤：(1)通过计算机辅助设计初步构建输电线路钢管塔结构模型，并确定输电线路钢管塔结构模型的主要构件；(2)根据当地抗震设防烈度、抗震设计分组及输电线路钢管塔结构所属场地类别，构建输电线路钢管塔结构模型的随机地震动模型，生成对应所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数；(3)根据所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数计算得到相应的位移功率谱密度和速度功率谱密度，对所述位移功率谱密度和速度功率谱密度进行积分计算，得到对应主要构件的位移方差和速度方差；(4)在标准温度W0下对所述主要构件进行试验研究得出其性能参数，根据所述性能参数构建输电线路钢管塔结构的损伤模型，计算损伤指数Φ，考虑当地平均温度W对主要构件性能参数的影响，引入温度修正系数δ,当W>W0时，温度修正系数当W≤W0时，温度修正系数另外考虑到具体施工情况、当地自然环境会对构件性能参数产生较大影响，进而影响到损伤指数Φ，引入施工因子和环境因子，均介于0到1之间，以各自权重d、b、c影响损伤指数Φ，损伤指数Φ的计算公式为：其中，δ1表示施工因子，δ2表示环境因子，η为能量耗散因子，Sj为极限位移，Q为屈服荷载，T为地震动强度超过50％峰值的震动时刻，Sm为主要构件在[0，T]时段内的最大位移，E(T)为主要构件在[0，T]时段内的累积滞变耗能；(5)通过MATLAB对输电线路钢管塔结构模型进行双重动力可靠度评估，如果评估合格，则可以按照输电线路钢管塔结构模型进行施工，如果评估不合格，可能会造成相应的安全隐患，则需要进行重新设计。优选的，通过MATLAB对输电线路钢管塔结构模型进行双重动力可靠度评估时，设置评估系数ψ，其中评估系数ψ的计算公式为：其中，若ψ1、ψ2均大于0，输电线路钢管塔结构模型满足设计要求，评估合格；若仅满足ψ1大于0，则对P2进行调整后重新评估；其余情况，需重新进行输电线路钢管塔结构设计；其中，0≤t≤T,t表示[0，T]时段内的一个时间点，a为设定的层间位移角界限值，Φ0为设定的累积损伤指数界限值，层间位移角界限值a和累积损伤指数界限值Φ0根据地震类型确定；σv(x)为速度标准差，σs(x)为位移标准差，σ2s(x)为位移方差，mΦ为累积损伤指数的均值，σΦ2为累积损伤指数的标准差，P1为设定的第一标准可靠度，P2为设定的第二标准可靠度；所述P1、P2的设定范围为90％～99.9％，P1值根据结构的用途提前确定，P2值根据其初始值P2′在范围内进行自适应调整，具体调整方式为：当评估合格时，P2＝P2′；当评估不合格且满足ψ1大于0时，P2＝P2min。本专利技术的有益效果为：采用双重动力可靠度计算方法构建输电线路钢管塔结构，以对结构进行定量控制设计，然后按照设计合格的输电线路钢管塔结构模型进行施工，从而保证并提高输电线路钢管塔结构的抗震强度；精简了输电线路钢管塔结构的双重动力可靠度计算，提高了设计的速度；引入温度修正系数、施工因子和环境因子，进行损伤指数Φ的计算，提高了对结构进行定量控制设计的精度；在满足结构安全的前提下，P2值根据其初始值在范围内进行自适应调整，能够大大提高效率，节约成本；对输电线路钢管塔结构双重可靠度进行抗震性能方面的评估，能够极大减少安全隐患，大大提高结构安全性。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术的方法流程图。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1：如图1所示的一种输电线路钢管塔的施工方法，包括以下步骤：(1)通过计算机辅助设计初步构建输电线路钢管塔结构模型，并确定输电线路钢管塔结构模型的主要构件；(2)根据当地抗震设防烈度、抗震设计分组及输电线路钢管塔结构所属场地类别，构建输电线路钢管塔结构模型的随机地震动模型，生成对应所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数；(3)根据所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数计算得到相应的位移功率谱密度和速度功率谱密度，对所述位移功率谱密度和速度功率谱密度进行积分计算，得到对应主要构件的位移方差和速度方差；(4)在标准温度W0下对所述主要构件进行试验研究得出其性能参数，根据所述性能参数构建输电线路钢管塔结构的损伤模型，计算损伤指数Φ，考虑当地平均温度W对主要构件性能参数的影响，引入温度修正系数δ,当W>W0时，温度修正系数当W≤W0时，温度修正系数另外考虑到具体施工情况、当地自然环境会对构件性能参数产生较大影响，进而影响到损伤指数Φ，引入施工因子和环境因子，均介于0到1之间，以各自权重d、b、c影响损伤指数Φ，损伤指数Φ的计算公式为：其中，δ1表示施工因子，δ2表示环境因子，η为能量耗散因子，Sj为极限位移，Q为屈服荷载，T为地震动强度超过50％峰值的震动时刻，Sm为主要构件在[0，T]时段内的最大位移，E(T)为主要构件在[0，T]时段内的累积滞变耗能；(5)通过MATLAB对输电线路钢管塔结构模型进行双重动力可靠度评估，如果评估合格，则可以按照输电线路钢管塔结构模型进行施工，如果评估不合格，可能会造成相应的安全隐患，则需要进行重新设计。优选的，通过MATLAB对输电线路钢管塔结构模型进行双重动力可靠度评估时，设置评估系数ψ，其中评估系数ψ的计算公式为：其中，若ψ1、ψ2均大于0，输电线路钢管塔结构模型满足设计要求，评估合格；若仅满足ψ1大于0，则对P2进行调整后重新评估；其余情况，需重新进行输电线路钢管塔结构设计；其中，0≤t≤T,t表示[0，T]时段内的一个时间点，a为设定的层间位移角界限值，Φ0为设定的累积损伤指数界限值，层间位移角界限值a和累积损伤指数界限值Φ0根据地震类型确定；σv(x)为速度标准差，σs(x)为位移标准差，σ2s(x)为位移方差，mΦ为累积损伤指数的均值，σΦ2为累积损伤指数的标准差，P1为设定的第一标准可靠度，P2为设定的第二标准可靠度；所述P1、P2的设定范围为90％～99.9％，P1值根据结构的用途提前确定，P2值根据其初始值P2′在范围内进行自适应调整，具体调整方式为：当评估合格时，P2＝P2′；当评估不合格且满足ψ1大于0时，P2＝P2min。在此实施例中：采用双重动力可靠度计算方法构建输电线路钢管塔结构，以对结构进行定量控制设计，然后按照设计合格的输电线路钢管塔结构模型进行施工，从而保证并提高输电线路钢管塔结构的抗震强度；精简了输电线路钢管塔结构的双重动力可靠度计算，提高了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路钢管塔的施工方法，其特征是，包括以下步骤：(1)通过计算机辅助设计初步构建输电线路钢管塔结构模型，并确定输电线路钢管塔结构模型的主要构件；(2)根据当地抗震设防烈度、抗震设计分组及输电线路钢管塔结构所属场地类别，构建输电线路钢管塔结构模型的随机地震动模型，生成对应所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数；(3)根据所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数计算得到相应的位移功率谱密度和速度功率谱密度，对所述位移功率谱密度和速度功率谱密度进行积分计算，得到对应主要构件的位移方差和速度方差；(4)在标准温度W0下对所述主要构件进行试验研究得出其性能参数，根据所述性能参数构建输电线路钢管塔结构的损伤模型，计算损伤指数Φ，考虑当地平均温度W对主要构件性能参数的影响，引入温度修正系数δ,当W>W0时，温度修正系数当W≤W0时，温度修正系数另外考虑到具体施工情况、当地自然环境会对构件性能参数产生较大影响，进而影响到损伤指数Φ，引入施工因子和环境因子，均介于0到1之间，以各自权重a、b、c影响损伤指数Φ，损伤指数Φ的计算公式为：Φ=(1-η)SmSj(δa+δ1b+δ2c)+ηE(T)QSj]]>其中，η为能量耗散因子，Sj为极限位移，Q为屈服荷载，T为地震动强度超过50％峰值的震动时刻，Sm为主要构件在[0，T]时段内的最大位移，E(T)为主要构件在[0，T]时段内的累积滞变耗能；(5)通过MATLAB对输电线路钢管塔结构模型进行双重动力可靠度评估，如果评估合格，则可以按照输电线路钢管塔结构模型进行施工，如果评估不合格，可能会造成相应的安全隐患，则需要进行重新设计。...

【技术特征摘要】
1.一种输电线路钢管塔的施工方法，其特征是，包括以下步骤：(1)通过计算机辅助设计初步构建输电线路钢管塔结构模型，并确定输电线路钢管塔结构模型的主要构件；(2)根据当地抗震设防烈度、抗震设计分组及输电线路钢管塔结构所属场地类别，构建输电线路钢管塔结构模型的随机地震动模型，生成对应所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数；(3)根据所述主要构件的位移和速度的功率谱密度函数计算得到相应的位移功率谱密度和速度功率谱密度，对所述位移功率谱密度和速度功率谱密度进行积分计算，得到对应主要构件的位移方差和速度方差；(4)在标准温度W0下对所述主要构件进行试验研究得出其性能参数，根据所述性能参数构建输电线路钢管塔结构的损伤模型，计算损伤指数Φ，考虑当地平均温度W对主要构件性能参数的影响，引入温度修正系数δ,当W>W0时，温度修正系数当W≤W0时，温度修正系数另外考虑到具体施工情况、当地自然环境会对构件性能参数产生较大影响，进而影响到损伤指数Φ，引入施工因子和环境因子，均介于0到1之间，以各自权重d、b、c影响损伤指数Φ，损伤指数Φ的计算公式为：其中，δ1表示施工因子，δ2表示环境因子，η为能量耗散因子，Sj为极限位移，Q为屈服荷载，T为地震动强度超过50％峰值的震动时刻，Sm为主要构件在[0，T]时段内的最大位移，E(T)为主要构件在[0，T]时段内的累积滞变耗能；(5)通过MATLAB对输电线路钢管塔结构模型进行双重动力可靠度评估，如果评估合格，则可以按照输电线路钢管塔结构模型进行施工，如果评估不合格，可能会造成相应的安全隐患，则需要进行重新设计。2.根据权利要求1所述的一种输电线路钢管塔的施工方法，其特征是，通过MATLAB对输电线路钢管塔结构模型进行双重动力可靠度评估时，设置评估系数ψ，其中评估系数ψ的计算公式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：潘燕，
申请(专利权)人：潘燕，
类型：发明
国别省市：浙江;33