The invention provides a method for designing a concrete pole aeroelastic model taking into account the interaction of soil and pile. The method includes: according to the concrete pole using state to analyze and determine the elastic constraint stiffness of each layer soil category; the aeroelastic simulation design method according to the concrete pole height and the height of cross section simulation analysis, to determine the value of geometric scale and wind speed; the cross section shape and size determination of aeroelastic simulation pole design method of simulation; using aeroelastic simulation parameters to simulate soil spring determined according to the results of the analysis design method of simulation; determine the connection position and connection mode of simulation and Simulation of soil spring pole. Simulation of pile-soil interaction on the concrete pole of wind-induced response state method provided by the invention, improve the calculation accuracy of typhoon dynamic load concrete pole area design of aeroelastic model wind tunnel test was carried out according to the similarity criterion of wind tunnel model, so as to improve the wind resistance and wind resistance safety of concrete poles.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电杆
,具体而言,涉及一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法。
技术介绍
混凝土电杆大多采用直埋式基础,这种基础通过埋置在土中的部分电杆提供竖向支撑力和抗倾覆力矩。在进行抗风计算时,仅考虑风对地面以上混凝土电杆的影响。随着沿海地区台风登陆频次的增多,在电压等级和安全裕度均较低的配电线路中,由于混凝土电杆的抗风性能差,混凝土电杆遭受破坏严重,导致生产生活用电的最后一公里问题无法解决。
技术实现思路
鉴于此,本专利技术提出了一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法,旨在解决现有混凝土电杆抗风性能差的问题。一个方面,本专利技术提出了一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法,该方法包括如下步骤:混凝土电杆分析步骤,根据混凝土电杆的使用状态分析并确定各层土类别的弹性约束刚度;模拟欲准备步骤,采用气弹模拟设计方法根据所述混凝土电杆的高度和模拟分析断面的高度,确定模拟分析中几何缩尺比λL和风速比λv的取值。混凝土电杆模拟步骤,采用气弹模拟设计方法根据分析结果确定模拟电杆的截面形状及其尺寸;模拟土弹簧确定步骤,采用气弹模拟设计方法根据分析结果确定模拟土弹簧的模拟参数;模拟连接确定步骤,确定所述模拟电杆和所述模拟土弹簧的连接位置和连接方式。进一步地,上述一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法,所述混凝土电杆分析步骤进一步包括如下子步骤:刚度分析子步骤,将所述混凝土电杆埋置于土内部分根据土类型分层并确定各层土类别的弹簧刚度;力学分析子步骤,考虑风荷载对所述混凝土电杆的影响,分别确定各层土类别对所述混凝土电杆第一侧(如图3所 ...
【技术保护点】
一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法,其特征在于,包括如下步骤:混凝土电杆分析步骤,根据混凝土电杆的使用状态分析并确定各层土类别的弹性约束刚度;模拟欲准备步骤,采用气弹模拟设计方法根据所述混凝土电杆的高度和模拟分析断面的高度,确定模拟分析中几何缩尺比λL和风速比λv的取值;混凝土电杆模拟步骤,采用气弹模拟设计方法根据分析结果确定模拟电杆的截面形状及其尺寸;模拟土弹簧确定步骤,采用气弹模拟设计方法根据分析结果确定模拟土弹簧的模拟参数;模拟连接确定步骤,确定所述模拟电杆和所述模拟土弹簧的连接位置和连接方式。
【技术特征摘要】
1.一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法,其特征在于,包括如下步骤:混凝土电杆分析步骤,根据混凝土电杆的使用状态分析并确定各层土类别的弹性约束刚度;模拟欲准备步骤,采用气弹模拟设计方法根据所述混凝土电杆的高度和模拟分析断面的高度,确定模拟分析中几何缩尺比λL和风速比λv的取值;混凝土电杆模拟步骤,采用气弹模拟设计方法根据分析结果确定模拟电杆的截面形状及其尺寸;模拟土弹簧确定步骤,采用气弹模拟设计方法根据分析结果确定模拟土弹簧的模拟参数;模拟连接确定步骤,确定所述模拟电杆和所述模拟土弹簧的连接位置和连接方式。2.根据权利要求1所述的一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法,其特征在于,所述混凝土电杆分析步骤进一步包括如下子步骤:刚度分析子步骤,将所述混凝土电杆埋置于土内部分根据土类型分层并确定各层土类别的弹簧刚度;力学分析子步骤,考虑风荷载对所述混凝土电杆的影响,分别确定各层土类别对所述混凝土电杆第一侧(如图3所示的左侧)的弹簧刚度ki1和该层土类别对所述混凝土电杆第二侧的弹簧刚度ki2。3.根据权利要求2所述的一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法,其特征在于,所述第i层土类别的弹簧刚度ki的计算公式为:ki=miDihizi;其中,mi是第i层土类别的比例系数;Di是所述混凝土电杆位于第i层土类别中间层处的直径;hi是第i层土类别的土层厚度;zi是第i层土类别中间层与地面之间的距离。4.根据权利要求2所述的一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法,其特征在于,所述第i层土类别对所述混凝土电杆的两侧的弹簧刚度ki1和ki2与该层土类别的土弹簧刚度ki之间的关系式为:ki=ki1+ki2。5.根据权利要求1所述的一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法,其特征在于,所述混凝土电杆模拟步骤进一步包括如下子步骤:混凝土电杆取值确定子步骤,根据所述混凝土电杆的配筋率,确定所述混凝土电杆的等效弹性模量Ep及其截面直径dp;模拟电杆材料和截面形状确定步骤,选取所述模拟电杆的材料和截面形状,并确定所述模拟电杆的弹性模量Em;模拟电杆截面尺寸确定步...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宏杰,李峰,陈彬,易弢,张明龙,黄海鲲,林德源,吴涵,王健,蔡政权,李衍川,王飞,
申请(专利权)人:中国电力科学研究院,国家电网公司,国网福建省电力有限公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:北京;11
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