CN112100724A - 一种输电塔抗风能力评估方法和相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种输电塔抗风能力评估方法和相关装置，方法包括：将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型；根据输电塔的路线信息，设置塑性铰法分析模型的第一参数和第二参数；根据荷载分段信息、参考风速和高度，计算各风向角的输电塔的风荷载和重力荷载；根据节点不平衡力向量的二范数设置塑性铰法分析模型的收敛准则和不收敛准则；对于每个风向角，逐步增加参考风速后重新计算风荷载，将节点不平衡力向量的二范数用于收敛判断，得到使非线性推覆分析不收敛的最小风速；将各风向角的倒塔风速中的最小值作为输电塔的抗风承载的极限风速。解决了现有的设计软件不能准确地计算出输电塔的整体抗风能力的技术问题。

Description

一种输电塔抗风能力评估方法和相关装置

技术领域

本申请涉及输电线路结构分析技术领域，尤其涉及一种输电塔抗风能力评估方法和相关装置。

背景技术

近年来，随着全球气候的变化，台风频发给沿海地区输电线路运行安全性带来严重的威胁，尽管一条线路可能采用相同设计风速，但线路中杆塔受档距、高差、地形等因素的影响，实际抗风承载能力并不相同；为了满足抗风设计目标的要求，通常采用差异化加固以提升杆塔的抗风能力，因此，研究输电塔抗风能力具有重要的意义。

当前的设计软件在校核输电塔抗风承载能力时，通常将构件看作是轴心受力构件，使用轴向应力利用率作为评价准则，并对钢材设计强度按规范进行折减，来考虑构件的连接形式对构件承载能力的影响，然而实际上输电塔构件受到拉压和弯矩荷载的共同作用；而且刚度折减是对构件承载能力的粗略估算；导致当前的设计软件不能准确地计算出输电塔的整体抗风能力。

发明内容

本申请实施例提供了一种输电塔抗风能力评估方法和相关装置，用于解决现有的设计软件不能准确地计算出输电塔的整体抗风能力的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种输电塔抗风能力评估方法，所述方法包括：

S1、将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，得到所述输电塔的风荷载分段信息、节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性；

S2、将第一参数输入到所述塑性铰法分析模型，得到所述输电塔的重力荷载，所述第一参数包括：档距、高差、导地线和绝缘子串；

S3、将第二参数输入到所述塑性铰法分析模型，计算所述输电塔的各风向角的风荷载，所述第二参数包括：风向角、地形地貌、所述档距、所述高差、所述导地线、所述绝缘子串、参考风速和所述风荷载分段信息；

S4、根据节点不平衡力向量的二范数设置所述塑性铰法分析模型的收敛准则和不收敛准则，所述节点不平衡力向量的二范数为所述节点的外荷载向量与内力向量之差，所述节点的内力向量由所述节点坐标和类型、所述节点位移、所述构件连接关系和所述截面属性生成；

S5、结合所述风荷载和所述重力荷载，判断各所述风向角的非线性推覆分析是否收敛，若是，增大所述参考风速后，重复步骤S3-S5，直至所述非线性推覆分析不收敛，得到各所述风向角的倒塔风速，否则，输出各所述风向角的倒塔风速；

S6、将各所述风向角的倒塔风速中的最小值，作为所述输电塔的抗风承载的极限风速。

可选地，所述将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，具体包括：

建立所述输电塔的结构模型，通过道亨接口程序将所述结构模型转换为所述塑性铰法分析模型。

可选地，所述根据节点不平衡力向量的二范数设置所述塑性铰法分析模型的收敛准则和不收敛准则，具体包括：

将所述节点不平衡力向量的二范数小于10^-3作为所述塑性铰法分析模型收敛准则，将所述节点不平衡力向量的二范数大于10作为所述塑性铰法分析模型不收敛准则。

可选地，步骤S5之前还包括：

当所述参考风速小于所述输电塔设计风速时，设置风速步长为2m/s；

当所述参考风速大于所述输电塔设计风速时，设置风速步长为0.1m/s。

可选地，步骤S1，之后还包括：

所述塑性铰法分析模型选取屈服面方程，用于描述截面的屈服状态；

所述塑性铰法分析模型选取CRC切线模量，用于描述残余应力导致的刚度退化；

所述塑性铰法分析模型选取抛物线刚度退化函数，用于拟塑性铰截面的逐渐屈服效应。

可选地，步骤S1，之后还包括：

当所述截面内力的状态点超过完全屈服面时，选取等轴力法对所述状态点进行修正。

可选地，所述输电塔的风荷载包括：

直接作用于所述输电塔的风荷载、所述导地线和所述绝缘子串等效后作用到所述输电塔的风荷载。

可选地，所述输电塔的重力荷载包括：

所述输电塔的自重荷载、所述导地线和所述绝缘子串等效后作用到所述输电塔的重力荷载。

本申请第二方面提供了一种输电塔抗风能力评估装置，所述装置包括：

转换单元，用于将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，得到所述输电塔的风荷载分段信息、节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性；

第一计算单元，用于将第一参数输入到所述塑性铰法分析模型，得到所述输电塔的重力荷载，所述第一参数包括：档距、高差、导地线和绝缘子串；

第二计算单元，用于将第二参数输入到所述塑性铰法分析模型，计算所述输电塔的各风向角的风荷载，所述第二参数包括：风向角、地形地貌、所述档距、所述高差、所述导地线、所述绝缘子串、参考风速和所述风荷载分段信息；

设置单元，用于根据节点不平衡力向量的二范数设置所述塑性铰法分析模型的收敛准则和不收敛准则，所述节点不平衡力向量的二范数为所述节点的外荷载向量与内力向量之差，所述节点的内力向量由所述节点坐标和类型、所述节点位移、所述构件连接关系和所述截面属性生成；

判断单元，用于结合所述风荷载和所述重力荷载，判断各所述风向角的非线性推覆分析是否收敛，若是，增大所述参考风速后，触发所述第二计算单元，直至所述非线性推覆分析不收敛，得到各所述风向角的倒塔风速，否则，输出各所述风向角的倒塔风速；

分析单元，用于将各所述风向角的倒塔风速中的最小值，作为所述输电塔的抗风承载的极限风速。

本申请第三方面提供一种输电塔抗风能力评估设备，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第一方面所述的输电塔抗风能力评估方法的步骤。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请提供了一种输电塔抗风能力评估方法，包括：S1、将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，得到输电塔的风荷载分段信息、节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性；S2、将第一参数输入到塑性铰法分析模型，得到输电塔的重力荷载，第一参数包括：档距、高差、导地线和绝缘子串；S3、将第二参数输入到塑性铰法分析模型，计算输电塔的各风向角的风荷载，第二参数包括：风向角、地形地貌、档距、高差、导地线、绝缘子串、参考风速和风荷载分段信息；S4、根据节点不平衡力向量的二范数设置塑性铰法分析模型的收敛准则和不收敛准则，节点不平衡力向量的二范数为节点的外荷载向量与内力向量之差，节点的内力向量由节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性生成；S5、结合风荷载和重力荷载，判断各风向角的非线性推覆分析是否收敛，若是，增大参考风速后，重复步骤S3-S5，直至非线性推覆分析不收敛，得到各风向角的倒塔风速，否则，输出各风向角的倒塔风速；S6、将各风向角的倒塔风速中的最小值，作为输电塔的抗风承载的极限风速。

本申请的输电塔抗风能力评估方法，通过将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，基于塑性铰法分析模型，利用精细弹塑性铰理论对输电塔的钢结构件的弹塑性分析进行了合理简化，精确地计算出输电塔的抗风承载能力，同时保证了计算速率。解决了现有的设计软件不能准确地计算出输电塔的整体抗风能力的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例中一种输电塔抗风能力评估方法的实施例一的流程示意图；

图2为本申请实施例中一种输电塔抗风能力评估方法的实施例二的流程示意图；

图3为本申请实施例中一种输电塔抗风能力评估装置的实施例的结构示意图；

图4为本申请实施例中一种典型输电塔的单线图；

图5为本申请实施例中一种输电塔的线路方向与风向角的关系示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种输电塔抗风能力评估方法和相关装置，解决了现有的设计软件不能准确地计算出输电塔的整体抗风能力的技术问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1、图4和图5，本申请实施例一提供的一种输电塔抗风能力评估方法，包括：

步骤101、将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，得到输电塔的风荷载分段信息、节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性。

在设计软件中建立输电塔的结构模型，并将该结构模型转换为塑性铰法分析模型，基于塑性铰法分析模型，得到输电塔的风荷载分段信息、节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性；通过利用塑性铰法分析模型的精细弹塑性铰理论，使得对输电塔钢结构件弹塑性分析进行了合理简化。

需要说明的是，节点类型包括：刚接节点和铰接节点；构件的截面属性包括：密度、弹性模量、剪切模量、屈服应力、横截面积、截面弱轴和强轴惯性矩；风荷载分段信息包括：分段的迎风面积、轮廓面积、宽高比、挡风系数、体型系数、高度和宽度、所含单元和节点编号。

步骤102、将第一参数输入到塑性铰法分析模型，得到输电塔的重力荷载，第一参数包括：档距、高差、导地线和绝缘子串。

可以理解的是，根据输电塔的路线信息，获得档距、高差、导地线和绝缘子串的参数，并将该参数输入到塑性铰法分析模型中，从而得到输电塔的重力荷载。

对于第一参数的设置，本实施例设置档距为595/560，高差为47/44，导地线型号为2x LGJ-185，左右地线均为JL/LB20A-70/40，绝缘子串型号为FXBW4-110/100，本领域技术人员还可以根据实际情况进行设置，在此不做限定。

步骤103、将第二参数输入到塑性铰法分析模型，计算输电塔的各风向角的风荷载，第二参数包括：风向角、地形地貌、档距、高差、导地线、绝缘子串、参考风速和风荷载分段信息。

同样的，为了获取输电塔的在各个风向角的风荷载，将风向角、高度、参考风速和风荷载分段信息输入到塑性铰法分析模型中，获得输电塔在各个风向角的风荷载，本实施例将地貌设置为B类，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，在此不再赘述。

步骤104、根据节点不平衡力向量的二范数设置塑性铰法分析模型的收敛准则和不收敛准则，节点不平衡力向量的二范数为节点的外荷载向量与内力向量之差，节点的内力向量由节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性生成。

需要说明的是，二范数指矩阵A的2范数，就是A的转置共轭矩阵与矩阵A的积的最大特征根的平方根值，是指空间上两个向量矩阵的直线距离。在进行非线性推覆分析前，需要设置塑性铰法分析模型的收敛准则和非收敛准则。

步骤105、结合风荷载和重力荷载，判断各风向角的非线性推覆分析是否收敛，若是，增大参考风速后，重复步骤103-105，直至非线性推覆分析不收敛，得到各风向角的倒塔风速，否则，输出各风向角的倒塔风速。

需要说明的是，重力荷载是作用在输电塔上的恒载，是结构所受到的力，由于是恒载，不需要在每个求解步中重新计算，而对于风荷载，增大风速也就是增大风荷载，因此，在非线性推覆分析中，首先判断在某一个风向角中，根据给定的参考风速判断是否收敛，当收敛的时候，继续增大参考风速直至不收敛，此时的参考风速也就是该风向角中，输电塔的最大抗风承载能力，也就是倒塔风速；同样的，对每一个风向角进行相同的分析，输出每一个风向角的倒塔风速。

步骤106、将各风向角的倒塔风速中的最小值，作为输电塔的抗风承载的极限风速。

所有风向角对应的倒塔风速中的最小值，也就是该输电塔的最弱抗风承载能力，即输电塔的抗风承载的极限风速。

本申请实施例中，提供的一种输电塔抗风能力评估方法，通过将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，基于塑性铰法分析模型，利用精细弹塑性铰理论对输电塔的钢结构件的弹塑性分析进行了合理简化，精确地计算出输电塔的抗风承载能力，同时保证了计算速率。解决了现有的设计软件不能准确地计算出输电塔的整体抗风能力的技术问题。

以上为本申请实施例提供的一种输电塔抗风能力评估方法的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种输电塔抗风能力评估方法的实施例二。

请参阅图2，本申请实施例二提供的一种输电塔抗风能力评估方法，包括：

步骤201、建立输电塔的结构模型，通过道亨接口程序将结构模型转换为塑性铰法分析模型，得到输电塔的风荷载分段信息、节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性。

需要说明的是，本实施例在道亨设计软件中建立输电塔的结构模型，并编写接口程序，通过接口程序将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型。

步骤202、塑性铰法分析模型选取屈服面方程，用于描述截面的屈服状态；塑性铰法分析模型选取CRC切线模量，用于描述残余应力导致的刚度退化；塑性铰法分析模型选取抛物线刚度退化函数，用于拟塑性铰截面的逐渐屈服效应。

本实施例塑性铰法分析模型通过屈服面方程用于描述截面的屈服状态，因此，对应的选取CRC切线模量，用于描述残余应力导致的刚度退化；以及选取抛物线刚度退化函数，用于拟塑性铰截面的逐渐屈服效应；本领域技术人员可以根据实际情况进行选取，在此不做限定。

步骤203、当截面内力的状态点超过完全屈服面时，选取等轴力法对状态点进行修正。

进一步地，当截面内力的状态点超过完全屈服面时，本实施例选取等轴力法对状态点进行修正，进一步地提升了计算输电塔抗风能力的精度。

步骤204、将第一参数输入到塑性铰法分析模型，得到输电塔的重力荷载，第一参数包括：档距、高差、导地线和绝缘子串。

步骤204与实施例一的步骤102描述相同，请参考步骤102，在此不做赘述。

步骤205、将第二参数输入到塑性铰法分析模型，计算输电塔的各风向角的风荷载，第二参数包括：风向角、地形地貌、档距、高差、导地线、绝缘子串、参考风速和风荷载分段信息。

步骤205与实施例一的步骤103描述相同，请参考步骤103，在此不做赘述。

步骤206、将节点不平衡力向量的二范数小于10^-3作为塑性铰法分析模型收敛准则，将节点不平衡力向量的二范数大于10作为塑性铰法分析模型不收敛准则，节点不平衡力向量的二范数为节点的外荷载向量与内力向量之差，节点的内力向量由节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性生成。

为了提升了计算输电塔抗风能力的精度，本实施例将节点不平衡力向量的二范数小于10^-3作为塑性铰法分析模型收敛准则，将节点不平衡力向量的二范数大于10作为塑性铰法分析模型不收敛准则，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置，在此不做限定。

步骤207、当参考风速小于输电塔设计风速时，设置风速步长为2m/s；当参考风速大于输电塔设计风速时，设置风速步长为0.1m/s。

可以理解的是，当参考风速小于设计风速时，采用较大的风速步长，如2m/s；当参考风速大于设计风速时，采用较小的风速步长，如0.1m/s。风速步长的选择尽可能兼顾求解效率、推覆曲线的光滑度和倒塔风速的精度。

步骤208、结合风荷载和重力荷载，判断各风向角的非线性推覆分析是否收敛，若是，增大参考风速后，重复步骤205-208，直至非线性推覆分析不收敛，得到各风向角的倒塔风速，否则，输出各风向角的倒塔风速。

步骤208与实施例一种的步骤105描述相同，请参考步骤105，在此不再赘述。

步骤209、将各风向角的倒塔风速中的最小值，作为输电塔的抗风承载的极限风速。

步骤209与实施例一种的步骤106描述相同，请参考步骤106，在此不再赘述

本申请实施例中，提供的一种输电塔抗风能力评估方法，通过将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，基于塑性铰法分析模型，利用精细弹塑性铰理论对输电塔的钢结构件的弹塑性分析进行了合理简化；为了进一步地提升计算精度，选取屈服面方程用于描述截面的屈服状态，以及对应的CRC切线模量和抛物线刚度退化函数，并且利用等轴力法对状态点进行修正；同时，考虑到参考风速大于或者小于输电塔的设计风速，对风速步长进行了设置，本申请的输电塔抗风能力评估方法，能够精确地计算出输电塔的抗风承载能力，同时保证计算速率。解决了现有的设计软件不能准确地计算出输电塔的整体抗风能力的技术问题。

以上为本申请实施例提供的一种输电塔抗风能力评估方法的实施例二，以下为本申请实施例提供的一种输电塔抗风能力评估装置的实施例。

请参阅图3，本申请实施例提供的一种输电塔抗风能力评估装置，包括：

转换单元301，用于将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，得到输电塔的风荷载分段信息、节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性；

第一计算单元302，用于将第一参数输入到塑性铰法分析模型，得到输电塔的重力荷载，第一参数包括：档距、高差、导地线和绝缘子串；

第二计算单元303，用于将第二参数输入到塑性铰法分析模型，计算输电塔的各风向角的风荷载，第二参数包括：风向角、地形地貌、档距、高差、导地线、绝缘子串、参考风速和风荷载分段信息；

设置单元304，用于根据节点不平衡力向量的二范数设置塑性铰法分析模型的收敛准则和不收敛准则，节点不平衡力向量的二范数为节点的外荷载向量与内力向量之差，节点的内力向量由节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性生成；

判断单元305，用于结合风荷载和重力荷载，判断各风向角的非线性推覆分析是否收敛，若是，增大参考风速后，触发第二计算单元，直至非线性推覆分析不收敛，得到各风向角的倒塔风速，否则，输出各风向角的倒塔风速；

分析单元306，用于将各风向角的倒塔风速中的最小值，作为输电塔的抗风承载的极限风速。

本申请实施例中，提供的一种输电塔抗风能力评估装置，通过将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，基于塑性铰法分析模型，利用精细弹塑性铰理论对输电塔的钢结构件的弹塑性分析进行了合理简化，精确地计算出输电塔的抗风承载能力，同时保证了计算速率。解决了现有的设计软件不能准确地计算出输电塔的整体抗风能力的技术问题。

本申请实施例还提供了一种输电塔抗风能力评估设备，设备包括处理器以及存储器：存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；处理器用于根据程序代码中的指令，执行如上述实施例一的输电塔抗风能力评估方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种输电塔抗风能力评估方法，其特征在于，包括：

S1、将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，得到所述输电塔的风荷载分段信息、节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性；

S2、将第一参数输入到所述塑性铰法分析模型，得到所述输电塔的重力荷载，所述第一参数包括：档距、高差、导地线和绝缘子串；

S3、将第二参数输入到所述塑性铰法分析模型，计算所述输电塔的各风向角的风荷载，所述第二参数包括：风向角、地形地貌、所述档距、所述高差、所述导地线、所述绝缘子串、参考风速和所述风荷载分段信息；

S4、根据节点不平衡力向量的二范数设置所述塑性铰法分析模型的收敛准则和不收敛准则，所述节点不平衡力向量的二范数为所述节点的外荷载向量与内力向量之差，所述节点的内力向量由所述节点坐标和类型、所述节点位移、所述构件连接关系和所述截面属性生成；

S5、结合所述风荷载和所述重力荷载，判断各所述风向角的非线性推覆分析是否收敛，若是，增大所述参考风速后，重复步骤S3-S5，直至所述非线性推覆分析不收敛，得到各所述风向角的倒塔风速，否则，输出各所述风向角的倒塔风速；

S6、将各所述风向角的倒塔风速中的最小值，作为所述输电塔的抗风承载的极限风速。

2.根据权利要求1所述的输电塔抗风能力评估方法，其特征在于，所述将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，具体包括：

建立所述输电塔的结构模型，通过道亨接口程序将所述结构模型转换为所述塑性铰法分析模型。

3.根据权利要求1所述的输电塔抗风能力评估方法，其特征在于，所述根据节点不平衡力向量的二范数设置所述塑性铰法分析模型的收敛准则和不收敛准则，具体包括：

将所述节点不平衡力向量的二范数小于10^-3作为所述塑性铰法分析模型收敛准则，将所述节点不平衡力向量的二范数大于10作为所述塑性铰法分析模型不收敛准则。

4.根据权利要求1所述的输电塔抗风能力评估方法，其特征在于，步骤S5之前还包括：

当所述参考风速小于所述输电塔设计风速时，设置风速步长为2m/s；

当所述参考风速大于所述输电塔设计风速时，设置风速步长为0.1m/s。

5.根据权利要求1所述的输电塔抗风能力评估方法，其特征在于，步骤S1，之后还包括：

所述塑性铰法分析模型选取屈服面方程，用于描述截面的屈服状态；

所述塑性铰法分析模型选取CRC切线模量，用于描述残余应力导致的刚度退化；

所述塑性铰法分析模型选取抛物线刚度退化函数，用于拟塑性铰截面的逐渐屈服效应。

6.根据权利要求5所述的输电塔抗风能力评估方法，其特征在于，步骤S1，之后还包括：

当截面内力的状态点超过完全屈服面时，选取等轴力法对所述状态点进行修正。

7.根据权利要求1所述的输电塔抗风能力评估方法，其特征在于，所述输电塔的风荷载包括：

直接作用于所述输电塔的风荷载、所述导地线和所述绝缘子串等效后作用到所述输电塔的风荷载。

8.根据权利要求1所述的输电塔抗风能力评估方法，其特征在于，所述输电塔的重力荷载包括：

所述输电塔的自重荷载、所述导地线和所述绝缘子串等效后作用到所述输电塔的重力荷载。

9.一种输电塔抗风能力评估装置，其特征在于，包括：

转换单元，用于将输电塔的结构模型转换为塑性铰法分析模型，得到所述输电塔的风荷载分段信息、节点坐标和类型、节点位移、构件连接关系和截面属性；

第一计算单元，用于将第一参数输入到所述塑性铰法分析模型，得到所述输电塔的重力荷载，所述第一参数包括：档距、高差、导地线和绝缘子串；

第二计算单元，用于将第二参数输入到所述塑性铰法分析模型，计算所述输电塔的各风向角的风荷载，所述第二参数包括：风向角、地形地貌、所述档距、所述高差、所述导地线、所述绝缘子串、参考风速和所述风荷载分段信息；

设置单元，用于根据节点不平衡力向量的二范数设置所述塑性铰法分析模型的收敛准则和不收敛准则，所述节点不平衡力向量的二范数为所述节点的外荷载向量与内力向量之差，所述节点的内力向量由所述节点坐标和类型、所述节点位移、所述构件连接关系和所述截面属性生成；

判断单元，用于结合所述风荷载和所述重力荷载，判断各所述风向角的非线性推覆分析是否收敛，若是，增大所述参考风速后，触发所述第二计算单元，直至所述非线性推覆分析不收敛，得到各所述风向角的倒塔风速，否则，输出各所述风向角的倒塔风速；

分析单元，用于将各所述风向角的倒塔风速中的最小值，作为所述输电塔的抗风承载的极限风速。

10.一种输电塔抗风能力评估设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-8任一项所述输电塔抗风能力评估方法。

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