[发明专利]一种输电线路总荷载模型的构建方法和应用

摘要

本发明公开了一种输电线路总荷载模型的构建方法和应用。本发明是基于结构可靠性相关理论及风、雨荷载的随机特性特点，创新性地提出了铁塔风荷载反作用影响因子、雨荷载反作用影响因子、铁塔风雨荷载反作用影响因子等3中反作用影响因子，用以对输电线路在风荷载单独作用下的断线概率模型、雨荷载单独作用下的断线概率模型、风雨荷载共同作用下输电线路断线概率模型进行修正、优化，使模型更加完善，计算更加精准。

主权项

1.一种输电线路总荷载模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建铁塔构件承受风压的有效面积As：其中，A_s为铁塔塔构件承受风压的有效面积；h为构建段高度；D₁,D₂分别为杆身构建风压段的顶径及根径；b₁,b₂分别为铁塔塔身构建段的上宽和下宽；为铁塔构架的填充系数；2)构建铁塔风荷载反作用影响因子λTW：其中，V0＝30m/s；μz为风压高度变化系数；μs为铁塔构件的体型系数；βz为铁塔风荷载调整系数；B为覆冰时风荷载增大系数。3)构建t时刻输电线路风荷载FLWM(t)：其中，α为风压不均匀系数；μsc为导线或地线的体型系数；βc为导线及地线风荷载调整系数；lh为铁塔的水平档距；d为导线/地线的外径或覆冰时的计算外径；θ为风向与导线或地线方向之间的夹角。4)构建风荷载单独作用下断线概率模型PLWord：其中，为t时刻输电线路风荷载F_LWM(t)和输电线路自重L_G的矢量和；f_LDesMax(r)为输电线路强度概率密度函数；5)构建铁塔雨荷载反作用影响因子λTR：λTR＝γTR×λTer＝γTRγTerCtercoef×Cwatcoef   (7)其中，γTer为地形、水系影响因子的权重；γTR为地理地貌因子权重；Ctercoef为地形影响因子，Cwatcoef水系影响因子；6)构建t时刻输电线路雨荷载FLRM(t)：其中，ρ为雨滴的密度；d为雨滴直径；b为元件迎雨面的面积；n为单位体积内直径为d的雨滴个数；Vs(t)为雨滴的末速度；7)构建雨荷载单独作用下断线概率模型PLRain：其中，为t时刻输电线路雨荷载值F_LRM(t)与输电线路自重L_G的矢量和；L_DesMax为输电线路的最大承受力；8)构建风雨荷载共同作用下铁塔风雨荷载反作用影响因子λTWR：λTWR＝γTWRexp(λTW·λTR)   (10)γTWR为风雨荷载共同作用下铁塔对输电线路反作用影响修正系数；9)构建t时刻输电线路在风雨荷载共同作用下的总荷载LTotalLoadM(t)：其中，LG为输电线路自重；10)构建风雨荷载共同作用下断线概率模型：其中，t时刻输电线路所承受的总荷载LTotalLoadM(t)；输电线路的最大承受力LDesMax；μLWiRai，σLWiRai分别为联合概率密度函数的均值和标准差；11)构建一整条输电线的断线概率模型：其中，为整条输电线的串联等效断线概率，为前n‑1段线路的串联等效断线概率，p_LWiRa(n)(t)为第n段线路的断线概率。