一种输电铁塔风致应变计监测布设方法和系统与流程

技术特征：
1.一种输电铁塔风致应变计监测布设方法，其特征在于，包括：按风向角度将全风向分成多个风向区间，根据监测地区的气象资料，计算每个风向区间内风速超过设定阈值的大风发生概率；通过有限元建模，计算模型铁塔各杆件在每个风向区间的风致响应；基于各杆件在每个风向区间的风致响应以及各风向区间内的大风发生概率，确定安装应变计的杆件以及应变计安装的位置。2.如权利要求1所述的一种输电铁塔风致应变计监测布设方法，其特征在于，所述按风向角度将全风向分成多个风向区间，根据监测地区的气象资料，计算每个风向区间内风速超过设定阈值的大风发生概率，包括：按风向角度将全风向等分成多个风向区间；从监测地区的历史气象资料中筛选风速超过设定阈值的大风数据作为大风样本数据；基于大风样本数据计算每个风向区间内的大风发生概率。3.如权利要求2所述的一种输电铁塔风致应变计监测布设方法，其特征在于，所述基于大风样本数据计算每个风向区间内的大风发生概率的计算式为：其中，p
i
为第i个风向区间大风发生概率，n
i
为第i个风向区间大风样本数，m为全风向的大风样本数。4.如权利要求1所述的一种输电铁塔风致应变计监测布设方法，其特征在于，所述通过有限元建模，计算模型铁塔各杆件在每个风向区间的风致响应，包括：基于监测铁塔及铁塔上各杆件建立有限元计算模型；在每个风向区间内对模型铁塔施加该风向区间对应的风荷载；计算得到模型铁塔中各杆件在每个风向区间的风致响应。5.如权利要求1所述的一种输电铁塔风致应变计监测布设方法，其特征在于，所述基于各杆件在每个风向区间的风致响应以及各风向区间内的大风发生概率，确定安装应变计的杆件以及应变计安装的位置，包括：基于各杆件在每个风向区间的风致响应以及各风向区间内的大风发生概率确定铁塔中各杆件在各风向区间的加权风致响应；对比分析每个加权风致响应，选出较大值所对应杆件以及风向区间作为安装应变计的杆件以及应变计安装的位置。6.如权利要求5所述的一种输电铁塔风致应变计监测布设方法，其特征在于，所述铁塔中各杆件在各风向区间的加权风致响应的计算式为：f
i,j,weighted
＝f
i,j
×
p
i
其中，f
i,j,weighted
为铁塔中第j个杆件在第i个风向区间的加权风致响应，f
i,j
为铁塔中第j个杆件在第i个风向区间的风致响应，p
i
为第i个风向区间大风发生概率。7.如权利要求5所述的一种输电铁塔风致应变计监测布设方法，其特征在于，所述对比分析每个加权风致响应，选出较大值所对应杆件以及风向区间作为安装应变计的杆件以及应变计安装的位置，包括：对每个加权风致响应降序排列；
选出较大值所对应杆件以及风向区间作为应变计监测位置；在所述应变计监测位置安装风致应变计。8.如权利要求1所述的一种输电铁塔风致应变计监测布设方法，其特征在于，所述设定阈值为17m/s。9.一种输电铁塔风致应变计监测布设系统，其特征在于，包括：数据统计模块、模型模拟模块和确定位置模块；所述数据统计模块，用于按风向角度将全风向分成多个风向区间，根据监测地区的气象资料，计算每个风向区间内风速超过设定阈值的大风发生概率；所述模型模拟模块，用于通过有限元建模，计算模型铁塔各杆件在每个风向区间的风致响应；所述确定位置模块，用于基于各杆件在每个风向区间的风致响应以及各风向区间内的大风发生概率，确定安装应变计的杆件以及应变计安装的位置。10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述确定位置模块包括：运算单元和安装确定单元；所述运算单元，用于基于各杆件在每个风向区间的风致响应以及各风向区间内的大风发生概率确定铁塔中各杆件在各风向区间的加权风致响应；所述安装确定单元，用于对比分析每个加权风致响应，选出较大值所对应杆件以及风向区间作为安装应变计的杆件以及应变计安装的位置。

技术总结
本发明提出了一种输电铁塔风致应变计监测布设方法和系统，包括：按风向角度将全风向分成多个风向区间，根据监测地区的气象资料，计算每个风向区间内风速超过设定阈值的大风发生概率；通过有限元建模，计算模型铁塔各杆件在每个风向区间的风致响应；基于各杆件在每个风向区间的风致响应以及各风向区间内的大风发生概率，确定安装应变计的杆件以及应变计安装的位置；本发明在确定监测位置时，不用进行大量的主观设计工况试算，免去了大量无效计算，提高了测点选取的处理效率。提高了测点选取的处理效率。提高了测点选取的处理效率。


技术研发人员：韩纪层 洪毅成 蔡建宾 夏晓健 万芯瑗 严康骅 林德源 陈云翔 曾忠旺 邵帅 张宏杰 杨风利 黄国 王飞 李栋梁 宋斌
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司 国网冀北电力有限公司经济技术研究院
技术研发日：2020.04.29
技术公布日：2021/10/28