(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210482914.0 (22)申请日 2022.05.05 (71)申请人 贵州电网有限责任公司 地址 550002 贵州省贵阳市南明区滨河路 17号 (72)发明人 文屹　毛先胤　吴建蓉　黄欢　 彭赤　杜昊　张伟　张迅　王冕　 邹雕　吕乾勇　张啟黎　吴瑀　 阳林　吕正品　欧进永　金炬峰　 (74)专利代理 机构 贵阳中新专利商标事务所 52100 专利代理师 赵嘉 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种500kV输电线路铁塔覆冰 条件下加固措 施方案选择方法 (57)摘要 本发明公开了一种500kV输电线路铁塔覆冰 条件下加固措施方案选 择方法， 它包括： 500kV 输 电铁塔三维建模； 进行铁塔力学特性分析； 得到 铁塔薄弱点 分布规律； 通过设定比较严重的仿真 工况， 完成输电铁塔薄弱点构 件加固后的有限元 分析； 统计输电铁塔加固前后薄弱点处轴向应力 f和节点位移y的数值变化， 计算其增减百分比； 参考轴向应力f和节点位移y的增减百分比， 得到 适合于500kV铁塔的加固方案。 解决了现有技术 方案在500kV铁塔加固时,没有综合对比考虑各 类加固措施的加固效果， 导致的铁塔加固措施并 非最优加固， 而不能长期安全 稳定运行等技术问 题。 权利要求书1页 说明书4页 附图7页 CN 114969898 A 2022.08.30 CN 114969898 A 1.一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案 选择方法， 它包括： 步骤1、 选取5 00kV输电铁塔进行三维仿真模型构建； 步骤2、 以输电铁塔的设计风速 v与设计冰厚 d为仿真工况的设置依据， 对铁塔模拟施加 不同的冰风荷载， 进行铁塔的力学仿真 分析； 步骤3、 统计不同冰风荷载作用下铁塔轴向应力 f和节点位移 y较大点的分布位置， 得到 500kV铁塔的不同薄弱点分布规 律； 步骤4、 针对步骤3给出铁塔的不同薄弱点位置进行加固， 考虑比较严重的仿真工况， 完 成不同加固措施下输电铁塔加固后的力学仿真 分析； 步骤5、 将轴向应力 f和节点位移 y最大点处命名为输电铁塔加固前后最薄弱点处； 统计 输电铁塔加固前后薄弱点处的轴向应力 f和节点位移 y的数值变化情况， 计算输电铁塔在加 固前后薄弱点处轴向应力f和节点 位移y的增减百分比； 步骤6、 根据不同加固措施下轴向应力 f和节点位移 y的增减百分比， 进行不同加固措施 的加固效果分析， 减少百分比最大的加固措施为 适用于500kV铁塔的最优加固方案 。 2.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案选择方法， 其特征在于： 所述步骤1中500kV输电铁塔三维仿真模型建模采用软件CAD/SolidWorks完 成。 3.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案选择方法， 其特征在于： 所述步骤2中铁塔力学仿真分析方法为： 根据铁塔的实际设计风速 v和设计冰 厚d， 设定多组不同的仿 真工况， 完成不同冰风荷载的计算， 在有限元仿 真软件内， 模拟施加 在铁塔对应位置， 完成铁塔的力学 特性仿真。 4.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案选择方法， 其特征在于： 所述步骤3中铁塔薄弱点分布规律分析方法为： 首先定义薄弱点为轴向应力 f 和节点位移 y较大点， 统计不同仿真工况下输电铁塔的轴向应力 f和节点位移 y较大点的分 布位置， 得到 500kV输电铁塔的薄弱点 位置规律。 5.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案选择方法， 其特征在于： 所述步骤4中铁塔加固后的力学仿真分析方法为： 针对铁塔薄弱点处构件， 通 过不同加固措施加固， 利用有限元仿真软件完成加固后铁塔的有限元仿真。 6.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案选择方法， 其特征在于： 所述步骤5中统计铁塔加固后的数值变化方法为： 统计不同仿 真工况下输电铁 塔加固前后薄弱点处构件的轴向应力 f和节点位移 y的数值变化情况， 计算输电铁塔在加固 前后不同薄弱点处轴向应力 f和节点位移y的增减百分比。 7.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案选择方法， 其特征在于： 所述步骤6中加固效果分析方法为： 对比不同加固措施下输电铁塔薄弱点加固 前后轴向应力 f和节点位移 y的增减百分比， 综合对比找出减少百分比最大的加固措施， 为 得到适用于 500kV铁塔的加固措施方案 。 8.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案选择方法， 其特征在于： 所述力学 特性仿真 分析采用Com sol软件进行。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114969898 A 2一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案选择方 法 技术领域 [0001]本发明涉及一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案选择方法， 属于铁 塔加固方案技 术领域。 背景技术 [0002]近些年来， 随着全球气候变暖极端天气频发， 电网的安全稳定运行受到严重 的影 响。 针对大范围的冰雪天气 造成的输电铁塔倒塌、 线路断线等问题， 进 行输电铁塔加固措施 方案的选择显得非常重要， 这将为输电线路铁塔抗冰提供一定的理论指导； 输电塔线结构 属于高耸大跨越结构， 塔身高且导线跨度大， 在覆冰严重的地区， 一旦发生铁塔倒塌事故， 会导致导致交通受阻、 通信中断， 甚至造成电网大面积瘫痪， 电力抢修十分困难， 因此研究 输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案选择方法具有重要意义； 目前， 主要的输电铁塔加 固思路有两类： 一是直接采用更高规格的构件替换输电铁塔中易发生破坏的薄弱构件， 以 加强其承载能力(例如增加构件的横截面积)， 二是在输电铁塔的主 材上通过各种方法增加 辅助材(例如改变薄弱点角钢结构)； 然而现有技术方案在铁塔加固时并未综合对比考虑各 类加固措施的加固效果， 导致铁塔采用的加固措施并非最优加固， 而不能长期安全稳定运 行。 发明内容 [0003]本发明要解决的技术问题是： 提供一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施 方案选择方法， 以解决现有技术方案在500kV铁塔加固时,没有综合对比考虑各类加固措施 的加固效果， 导 致的铁塔加固措施并非最优加固， 而不能长期安全稳定运行等 技术问题。 [0004]本发明采取的技术方案为： 一种500kV输电线路铁塔覆冰条件下加固措施方案选 择方法， 它包括： [0005]步骤1、 选取5 00kV输电铁塔进行三维仿真模型构建； [0006]步骤2、 以输电铁塔的设计风速v与设计冰厚d为仿真工况的设置依据， 对铁塔模拟 施加不同的冰风荷载， 进行铁塔的力学仿真 分析； [0007]步骤3、 统计不同冰风荷载作用下铁塔轴向应力f和节点位移y较大点的分布位置， 得到500kV铁塔的不同薄弱点分布规 律； [0008]步骤4、 针对步骤3给出铁塔 的不同薄弱点位置进行加固， 考虑比较严重的仿真工 况， 完成不同加固措施下输电铁塔加固后的力学仿真 分析； [0009]步骤5、 统计输电铁塔加固前后最薄弱点处(轴向应力f和节点位移y最大点处)的 轴向应力f和节点位移y的数值变化情况， 计算输电铁塔在加固前后最薄弱点处轴向应力f 和节点位移y的增减百分比； [0010]步骤6、 根据不同加固措施下轴向应力f和节点位移y的增减百分比， 进行不同加固 措施的加固效果分析， 减少百分比最大的加固措施为 适用于500kV铁塔的最优加固方案 。 [0011]优选的， 所述步骤1中500kV输电铁塔三维仿真模型建模采用软件CAD/SolidWorks说　明　书 1/4 页 3 CN 114969898 A 3