一种面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法、系统及介质技术方案

技术编号:42121538 阅读:26 留言:0更新日期:2024-07-25 00:39
本发明专利技术公开了一种面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法、系统及介质,属于结构失效预警技术领域。包括:预测龙卷风的最大切线风速及最大切线风速对应的最大半径;获取Wen氏龙卷风风场模型,根据所述Wen氏龙卷风风场模型,得到塔身荷载实时分布;根据所述荷载实时分布,基于预先构建的高保真有限元模型,得到实时结构基频变化量;根据获取的结构响应时程,利用傅里叶变换,得到实时结构基频,进而得到实时结构净基频,基于预先构建的高保真有限元模型,对所述输电塔进行结构损伤定位和定量识别。能够对结构的失效概率进行实时预警,从实测模态频率中去除风荷载引起的结构频率变化,获得结构净基频,进而进行有效的结构损伤定位和定量识别。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构失效预警,尤其是涉及一种面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法、系统及介质


技术介绍

1、当前,随着全球气候持续变暖,我国各地的极端天气事件增多增强,对于电网基础设施的防灾工作提出更高的要求。据统计,在我国华东地区因强对流天气引发的大面积输电铁塔安全事故年均超过20次,这其中包括了一定比例的龙卷风风灾。相较于大气边界层强风、台风等传统风事件,龙卷风风灾破坏力更强,更易造成电力基础设施的损毁。然而,因其少有发生,相关科学研究尚未深入开展,且尚未有大量被普遍认可的面向龙卷风风灾的结构运维经验可循。建立可面向龙卷风风灾的输电塔结构健康监测系统,对结构的失效概率进行实时预警,这对强对流天气高发地区的输电线路安全维护有着重要的实际意义。

2、现场调查表明强风引起的工程结构失效事件的起因通常为局部构件的强度破坏与失稳,因此,对输电塔体进行风致结构失效预警的最主要手段为实时局部结构损伤识别。工程界通常采用基于实测动力特性进行有限元模型修正的方法进行结构损伤识别。然而,龙卷风作用下实测输电塔结构模态频率中不可避免地包含了时变龙卷风静风荷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法,其特征在于,所述高保真有限元模型的构建包括:

3.根据权利要求1所述的面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法,其特征在于,所述Wen氏龙卷风风场模型为:

4.根据权利要求3所述的面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法,其特征在于,根据所述Wen氏龙卷风风场模型,对龙卷风中心位置进行实时定位,包括计算输电塔塔身纵向和横向的龙卷风风速,如公式:

5.根据权利要求4所述的面向龙卷风风灾的输电塔动力结构...

【技术特征摘要】

1.一种面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法,其特征在于,所述高保真有限元模型的构建包括:

3.根据权利要求1所述的面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法,其特征在于,所述wen氏龙卷风风场模型为:

4.根据权利要求3所述的面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法,其特征在于,根据所述wen氏龙卷风风场模型,对龙卷风中心位置进行实时定位,包括计算输电塔塔身纵向和横向的龙卷风风速,如公式:

5.根据权利要求4所述的面向龙卷风风灾的输电塔动力结构损伤识别方法,其特征在于,根据所述输电塔塔身纵向和横向的龙卷风风速,得到输电塔塔身荷载实时分布,如公式:

6.式中,为输电塔塔身纵向载荷实时分布;为输电塔塔身横向载荷实...

【专利技术属性】
技术研发人员:张廼龙邱刚高超孙蓉陈杰谭笑杨景刚柏仓程霄翔吴佰建汤轶群严煜杰吴奇伟李陈莹高嵩黄新宇魏欣宇
申请(专利权)人:国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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