JP6992120B2 - Shape design method for suspension materials in structures including long wire rods - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、送電鉄塔の電線とその端部に接続された碍子とから成る架渉線、あるいは吊り橋のメインロープもしくはロープウェイのケーブルのように、長尺のケーブル状線材を含む構造物において懸垂材が描くカテナリー曲線を求める、懸垂材の形状設計方法に関する。 The present invention relates to a structure including a long cable-like wire, for example, a catenary line consisting of an electric wire of a power transmission tower and an insulator connected to the end thereof, or a cable of a main rope or a ropeway of a suspension bridge. It relates to the shape design method of the suspension material, which obtains the catenary curve drawn by the suspension material.
なお、「架渉線」の呼称は、一般的には電線（碍子を含む）と地線を合わせたものであるが（図７参照）、本発明の説明においては「電線とその端部に取り付いた碍子とから成る送電線」と狭義に定義して用いることとする。 The term "crossover wire" is generally a combination of an electric wire (including an insulator) and a ground wire (see FIG. 7), but in the description of the present invention, "in the electric wire and its end". It is defined and used in a narrow sense as "a transmission line consisting of an attached insulator".
送電鉄塔の架渉線を例として説明する。
複数本の架渉線で連結されている送電鉄塔（図７参照）の連成系動的解析を実施する場合、特に、電線およびその両端もしくは一端に接続された碍子とから成る各架渉線のカテナリー曲線をモデル化することが必須となる。
The crossing line of the power transmission tower will be described as an example.
When performing a coupled dynamic analysis of transmission towers (see Fig. 7) connected by multiple catenaries, each catenary consisting of an electric wire and insulators connected to both ends or one end thereof, in particular. It is essential to model the catenary curve of.
従来では、連成系動的解析に用いる前記カテナリー曲線の初期形状を求める場合、図１に示すフローチャートのような手順で行なわれていた。即ち、図４も参照して、
（1）先ず、ｉ本目の架渉線を選択する。
Conventionally, when the initial shape of the catenary curve used for the coupled system dynamic analysis is obtained, the procedure is as shown in the flowchart shown in FIG. That is, also with reference to FIG.
(1) First, select the i-th overhead line.
（2）局所座標系において、その与条件（両端支持点Ａ、Ｂの座標(ｘ’，ｚ’)、水平張力の設計値Ｔ、線材の線密度Ｗ、線材要素のひずみ量等）がコンピュータの入力装置から入力される。
ここで、局所座標系とは、対象とする架渉線の一端を原点とした二次元座標系をいう（以下、同じ）。
(2) In the local coordinate system, the given conditions (coordinates (x', z') of support points A and B at both ends, design value T of horizontal tension, linear density W of wire, strain amount of wire element, etc.) are computerized. It is input from the input device of.
Here, the local coordinate system refers to a two-dimensional coordinate system having one end of the target overhead line as the origin (hereinafter, the same applies).
（3）支持点ＡとＢの間で懸垂された一様な断面性能を有する線材のカテナリー曲線の一般式（図４中に示す座標ｘ’を変数とする関数式ｆ）が、暫定初期形状（モデルの仮定）としてコンピュータの記憶装置に前記入力装置から入力され記憶される。
ここで、暫定初期形状として一様な断面性能を有する線材のカテナリー曲線を仮定するのは、断面性能の異なる電線と碍子が連続するようなカテナリー曲線は、一般式では与えられないためである。
(3) The general formula (function formula f with the coordinate x'shown in FIG. 4 as a variable) of the catenary curve of the wire having uniform cross-sectional performance suspended between the support points A and B is the provisional initial shape. As (assuming the model), it is input to and stored in the storage device of the computer from the input device.
Here, the reason why the catenary curve of the wire having uniform cross-sectional performance is assumed as the provisional initial shape is that the catenary curve in which the electric wire and the insulator having different cross-sectional performance are continuous is not given by the general formula.
（4）前記暫定初期形状を基に、前記碍子区間の線材要素に碍子重量（線密度）を考慮した固定荷重時の静的応力解析が、コンピュータの演算装置にて実施され、前記架渉線の支持点ＡおよびＢに作用する反力（水平張力の解析値）Ｔ’が算出される。 (4) Based on the provisional initial shape, static stress analysis at the time of fixed load considering the insulator weight (linear density) for the wire element of the insulator section is carried out by the arithmetic unit of the computer, and the overhead wire is crossed. The reaction force (analyzed value of horizontal tension) T'acting on the support points A and B of the above is calculated.
（5）前記演算装置にて、前記反力の解析値Ｔ’と設計値Ｔとが比較され、両値の差が許容誤差範囲に納まっていれば、モデルの初期形状が完成されたものとして、手順（7）へ進む。 (5) In the arithmetic unit, the analysis value T'of the reaction force and the design value T are compared, and if the difference between the two values is within the margin of error, it is assumed that the initial shape of the model is completed. , Proceed to step (7).
（6）両値の差が許容誤差範囲に納まっていない場合は、前記暫定初期形状の前記線材要素に与えるひずみ量を修正し、解析値Ｔ’と設計値Ｔとの差が許容誤差範囲に納まるまで、「（3）モデルの仮定→（4）静的応力解析→（5）出力結果確認→（6）ひずみ量修正→（3）モデルの仮定→（4）静的応力解析→・・・」が、前記演算装置にて繰り返される。 (6) If the difference between the two values is not within the margin of error, correct the amount of strain given to the wire element of the provisional initial shape, and the difference between the analysis value T'and the design value T is within the margin of error. Until it is settled, "(3) Model assumption → (4) Static stress analysis → (5) Output result confirmation → (6) Strain amount correction → (3) Model assumption → (4) Static stress analysis → ・ ・"." Is repeated in the arithmetic unit.
（7）上記反復計算の結果、解析値Ｔ’と設計値Ｔとの差が許容誤差範囲に納まれば、次に固有値解析が、前記演算装置にて実行される。 (7) As a result of the iterative calculation, if the difference between the analysis value T'and the design value T falls within the margin of error, then the eigenvalue analysis is executed by the arithmetic unit.
（8）コンピュータの出力装置から出力された前記固有値解析の結果から、連成系動的解析において設定する減衰（剛性比例減衰、質量比例減衰、レイリー減衰の何れか）を与えるために使用する振動モードを選別する。 (8) Vibration used to give the damping (either stiffness proportional damping, mass proportional damping, or Rayleigh damping) set in the coupled dynamic analysis from the result of the eigenvalue analysis output from the output device of the computer. Select the mode.
（9）以上で、ｉ本目の架渉線解析モデルの初期形状が決定される。 (9) With the above, the initial shape of the i-th overhead line analysis model is determined.
（10）以下、ｉ＋１本目について上記作業が、最終Ｎ本目の架渉線まで繰り返される。 (10) Hereinafter, the above work for the i + 1th line is repeated until the final Nth line.
以上が、従来方法によるカテナリー曲線の初期形状の決定手順であるが、上記手順の内、特に、手順（5）の誤差確認と手順（6）のデータ修正は手作業で行われるので、手順（3）～（6）が連続したコンピュータ処理となっていない。 The above is the procedure for determining the initial shape of the catenary curve by the conventional method. Of the above procedures, in particular, the error confirmation in the procedure (5) and the data correction in the procedure (6) are performed manually, so the procedure ( 3)-(6) are not continuous computer processing.
そのため、連結される架渉線が数十本にもなることも多い送電鉄塔の耐震検討等業務において、近年、架渉線が連結された送電鉄塔の連成系動的解析の要求が増加していることもあり、その解析モデル作成に伴う出力結果の確認およびモデルの修正等に膨大な時間と労力およびコストを必要としていた。また、手作業に伴うヒューマンエラーの問題もあった。 For this reason, in recent years, there has been an increase in demand for coupled dynamic analysis of power transmission towers to which overhead lines are connected in operations such as seismic examination of power transmission towers, which often have dozens of overhead lines connected. In some cases, it took a huge amount of time, effort, and cost to confirm the output results and modify the model associated with the creation of the analysis model. There was also the problem of human error associated with manual work.
架渉線の動的挙動を解析する手法に関しては、例えば、特許文献１がある。特許文献１では、有限要素法を用いて、送電線（架渉線）を複数の要素の集合体として構築し、第１外力（重力等）のみが作用する第１期間における前記複数の要素の時刻歴を算出した後、前記第１外力と第２外力（地震力等）が作用する第２期間における前記複数の要素の時刻歴を算出し、前記第１外力を、前記第１期間において０から重力に対応する規定外力に漸近させ、前記第２期間において前記規定外力に維持する、送電線挙動解析方法が開示されている。
Regarding a method for analyzing the dynamic behavior of an overhead line, for example,
送電線のモデル化に関しては、有限要素法を用いて、送電線（碍子部分も含む）を複数の要素の集合体として構築するとしており、地震動等の動的解析を実行する前記第２期間の開始時における送電線の初期形状は、前記第１期間において「０から重力に対応する規定外力に漸近させ」ることで決定されることになる。 Regarding the modeling of the transmission line, the finite element method is used to construct the transmission line (including the insulator part) as an aggregate of multiple elements, and the dynamic analysis of seismic motion etc. is executed in the second period. The initial shape of the transmission line at the start will be determined by "approaching from 0 to the specified external force corresponding to gravity" in the first period.
ここで、「０から重力に対応する規定外力に漸近させ」るとは、経過時間とともに規定外力（前記複数の要素のそれぞれの質量×重力加速度＝ｍ×ｇ）まで漸増させるということ、即ち、送電線の自重に達するまで、時間刻みに外力を漸増して静的解析を繰り返すことと同義である。 Here, "to gradually approach the specified external force corresponding to gravity from 0" means to gradually increase to the specified external force (mass of each of the plurality of elements × gravitational acceleration = m × g) with the elapsed time, that is, It is synonymous with repeating static analysis by gradually increasing the external force at time intervals until the weight of the transmission line is reached.
しかし、幾何学的非線形性の大きな送電線に作用させる外力が０の時（前記第１期間の時刻歴解析開始時刻）の初期形状を、どのように定義するかについては記述がない。従って、本発明の課題である架渉線（送電線）の解析モデルの初期形状をどのように決定するか、について解決手段を提供するものではなく、また、示唆するものもない。 However, there is no description as to how to define the initial shape when the external force acting on the transmission line having a large geometric non-linearity is 0 (the time history analysis start time of the first period). Therefore, it does not provide or suggest a solution as to how to determine the initial shape of the analysis model of the overhead line (transmission line) which is the subject of the present invention.
また、近年公表された非特許文献１には、送電鉄塔の連成系動的解析法における架渉線のモデル化に関する記述がある。しかし、その内容は、架渉線モデルの分割数の違いによる精度の差について検討したもので、分割数の妥当な範囲が示されているものの、架渉線モデルの初期形状決定については触れられておらず、かつ、示唆する記述もない。
Further, Non-Patent
本発明は、例えば、送電鉄塔の連成系動的解析方法において、連成系動的解析に用いる架渉線のカテナリー曲線モデルの形状を決定する場合、従来、手作業を含む多大な労力と作業時間を要していたが、前記架渉線のような懸垂材の解析モデルの形状決定過程において、手作業を省くと共に、従来よりも大幅に作業時間短縮できる方法を提供するものである。 In the present invention, for example, in the method of coupled system dynamic analysis of a power transmission tower, when determining the shape of a catenary curve model of an overhead line used for coupled system dynamic analysis, a great deal of labor including manual work has been conventionally performed. Although it takes a lot of work time, it provides a method of omitting manual work and significantly shortening the work time in the process of determining the shape of the analysis model of the suspension material such as the catenary.
本発明の課題解決手段は、以下の通りである。
長尺の線材を含む構造物における懸垂材の形状設計方法において、懸垂材である前記長尺の線材の解析モデルとして、断面性能の異なる少なくとも２種類のケーブル状線材が連結して成る１本のカテナリー曲線モデルを作成することとし、前記複数のケーブル状線材の異なる断面性能を考慮したカテナリー曲線の初期形状を求める際に、
１）局所座標系の鉛直平面内において、異なる断面性能を有する各区間の前記ケーブル状線材それぞれに対して設定された個別カテナリー曲線の理論式、および、隣接して接続される前記個別カテナリー曲線同士が、その接続点において滑らかに連続する条件（以下、「接続条件」と称す。）の理論式が、コンピュータの記憶装置に入力装置により入力され記憶される。
ここで、「接続条件」を換言すれば、「異なる断面性能を有する個別カテナリー曲線同士が、同一座標系内において、その接続点で微分可能な連続関数で表現されること」である（以下、同じ）。
２）隣接して接続される前記個別カテナリー曲線同士が、その接続点において（許容誤差範囲内で）接続条件を満たして１本のカテナリー曲線になるような座標が、前記理論式に基きコンピュータの演算装置により算出され、前記記憶装置に記憶される。
３）算出された前記座標が前記接続点において、前記接続条件を満たしていない（許容誤差範囲内にない）と自動判別された場合は、前記座標が修正され、最適値を求めるための収れん計算が前記演算装置にて自動的に実行され、最終的な１本のカテナリー曲線の初期形状モデルが決定され、前記記憶装置に記憶される。
これらの収れん計算は、全ての前記接続点において前記接続条件が同時に満たされるまで実行される。
以上の手順が含まれることを特徴とする、長尺の線材を含む構造物における懸垂材の形状設計方法である。
The problem-solving means of the present invention is as follows.
In the method of designing the shape of a suspended material in a structure including a long wire, as an analysis model of the long wire, which is a suspended material, at least two types of cable-shaped wires having different cross-sectional performance are connected to each other. When creating a catenary curve model and determining the initial shape of the catenary curve in consideration of the different cross-sectional performance of the plurality of cable-shaped wires.
1) In the vertical plane of the local coordinate system, the theoretical formula of the individual catenary curves set for each of the cable-shaped wires in each section having different cross-sectional performance, and the individual catenary curves connected adjacent to each other. However, the theoretical formula of the condition (hereinafter referred to as "connection condition") that is smoothly continuous at the connection point is input to and stored in the storage device of the computer by the input device.
Here, in other words, the "connection condition" is "the individual catenary curves having different cross-sectional performances are represented by continuous functions that are differentiable at the connection point in the same coordinate system" (hereinafter, "connection condition". same).
2) The coordinates of the individual catenary curves connected adjacent to each other so as to satisfy the connection conditions (within the margin of error) at the connection point and become one catenary curve are determined by the computer based on the theoretical formula. It is calculated by the arithmetic unit and stored in the storage device.
3) If it is automatically determined that the calculated coordinates do not satisfy the connection conditions (not within the permissible error range) at the connection point, the coordinates are corrected and the convergence calculation for obtaining the optimum value is performed. Is automatically executed by the arithmetic unit, the initial shape model of one final catenary curve is determined, and is stored in the storage device.
These convergence calculations are performed until the connection conditions are simultaneously satisfied at all the connection points.
It is a method for designing the shape of a suspension material in a structure including a long wire rod, which comprises the above procedure.
また、本発明は、以下のような課題解決手段によるものである。
長尺の線材を含む構造物における懸垂材の形状設計方法において、懸垂材である前記長尺の線材の解析モデルとして、１本の電線とその両端もしくはどちらか一端に接続された碍子とから構成される１本の架渉線のカテナリー曲線モデルを作成することとし、前記碍子を考慮したカテナリー曲線の初期形状を求める際に、
１) 局所座標系の鉛直平面内において、前記電線とその両端または一端の碍子それぞれに対して設定された個別カテナリー曲線の理論式、および、隣接して接続される前記個別カテナリー曲線同士が、その接続点において滑らかに連続する条件（接続条件）の理論式が、コンピュータの記憶装置に入力装置により入力され記憶される。
２) 隣接して接続される前記個別カテナリー曲線同士が、その接続点において（許容誤差範囲内で）接続条件を満たして１本のカテナリー曲線になるような座標が、前記理論式に基きコンピュータの演算装置により算出され、前記記憶装置に記憶される。
３) 算出された前記座標が前記接続点において、前記接続条件を満たしていない（許容誤差範囲内にない）と自動判別された場合は、前記座標が修正され、最適値を求めるための収れん計算が前記演算装置にて自動的に実行され、最終的な１本のカテナリー曲線の初期形状モデルが決定され、前記記憶装置に記憶される。
これらの収れん計算は、全ての前記接続点において前記接続条件が同時に満たされるまで実行される。
以上の手順が含まれることを特徴とする、長尺の線材を含む構造物における懸垂材の形状設計方法である。
Further, the present invention is based on the following problem-solving means.
In the method of designing the shape of a suspended material in a structure including a long wire, the analysis model of the long wire, which is the suspended material, is composed of one electric wire and an insulator connected to both ends or one end thereof. It is decided to create a catenary curve model of one overhead wire to be constructed, and when obtaining the initial shape of the catenary curve in consideration of the insulator,
1) In the vertical plane of the local coordinate system, the theoretical formula of the individual catenary curve set for each of the electric wire and the computer at both ends or one end thereof, and the individual catenary curves connected adjacent to each other are the same. The theoretical formula of the condition (connection condition) that is smoothly continuous at the connection point is input to and stored in the storage device of the computer by the input device.
2) Based on the above theoretical formula, the coordinates of the individual catenary curves connected adjacent to each other so as to satisfy the connection conditions (within the margin of error) and become one catenary curve at the connection point are calculated by the computer. It is calculated by the arithmetic unit and stored in the storage device.
3) If it is automatically determined that the calculated coordinates do not satisfy the connection conditions (not within the permissible error range) at the connection point, the coordinates are corrected and the convergence calculation for obtaining the optimum value is performed. Is automatically executed by the arithmetic unit, the initial shape model of one final catenary curve is determined, and is stored in the storage device.
These convergence calculations are performed until the connection conditions are simultaneously satisfied at all the connection points.
It is a method for designing the shape of a suspension material in a structure including a long wire rod, which comprises the above procedure.
また、本発明は、以下のような課題解決手段によるものである。
長尺の線材を含む構造物における懸垂材の形状設計方法において、懸垂材である前記長尺の線材の解析モデルとして、両端を支持された１本のケーブル状線材の中間部に、少なくとも１か所以上に集中荷重を受ける場合において、その集中荷重を受ける位置を境にして、その前後を同じもしくは異なる断面性能を有する個別カテナリー曲線とし、また前記集中荷重を受ける部分を一定長さの線材要素としてとして扱う、前記ケーブル状線材のカテナリー曲線モデルを作成することとし、そのカテナリー曲線の初期形状を求める際に、
１) 局所座標系の鉛直平面内において、前記個別カテナリー曲線に与えられた各理論式、および、前記個別カテナリー曲線と前記集中荷重を受ける部分の線材要素との接続点において滑らかに連続する条件（接続条件）の理論式が、コンピュータの記憶装置に入力装置により入力され記憶される。
２) 前記個別カテナリー曲線と前記集中荷重を受ける部分の線材要素とが、その接続点において（許容誤差範囲内で）接続条件を満たして1本のカテナリー曲線になるような座標が、前記理論式に基きコンピュータの演算装置により算出され、前記記憶装置に記憶される。
３) 算出された前記座標が前記接続点において、前記接続条件を満たしていない（許容誤差範囲内にない）と自動判別された場合は、前記座標が修正され、最適値を求めるための収れん計算が前記演算装置にて自動的に実行され、最終的な１本のカテナリー曲線の初期形状モデルが決定され、前記記憶装置に記憶される。
これらの収れん計算は、全ての前記接続点において前記接続条件が同時に満たされるまで実行される。
以上の手順が含まれることを特徴とする、長尺の線材を含む構造物における懸垂材の形状設計方法である。
Further, the present invention is based on the following problem-solving means.
In the method of designing the shape of a suspended material in a structure including a long wire, at least one is provided in the middle of one cable-shaped wire supported at both ends as an analysis model of the long wire that is the suspended material. When a concentrated load is applied to more than one place, an individual catenary curve having the same or different cross-sectional performance is formed before and after the position where the concentrated load is received, and the portion receiving the concentrated load is a wire element of a certain length. When creating a catenary curve model of the cable-shaped wire rod to be treated as, and finding the initial shape of the catenary curve,
1) In the vertical plane of the local coordinate system, each theoretical formula given to the individual catenary curve and the condition of being smoothly continuous at the connection point between the individual catenary curve and the wire element of the portion to be subjected to the concentrated load ( The theoretical formula of the connection condition) is input to and stored in the storage device of the computer by the input device.
2) The coordinate that the individual catenary curve and the wire element of the portion that receives the concentrated load satisfy the connection condition (within the margin of error) at the connection point and become one catenary curve is the theoretical formula. It is calculated by the arithmetic unit of the computer based on the above and stored in the storage device.
3) If it is automatically determined that the calculated coordinates do not satisfy the connection conditions (not within the permissible error range) at the connection point, the coordinates are corrected and the convergence calculation for obtaining the optimum value is performed. Is automatically executed by the arithmetic unit, the initial shape model of one final catenary curve is determined, and is stored in the storage device.
These convergence calculations are performed until the connection conditions are simultaneously satisfied at all the connection points.
It is a method for designing the shape of a suspension material in a structure including a long wire rod, which comprises the above procedure.
また、以上の長尺の線材を含む構造物における懸垂材の形状設計方法において、
１) 局所座標系の平面内において決定された前記初期形状であるカテナリー曲線に沿ってその両支持点間、もしくは各個別カテナリー曲線区間を分割する分割節点の座標が計算され、その初期形状であるカテナリー曲線の成立に必要な前記分割節点の節点力が算出され、それらの節点力を用いて、分割節点同士を繋ぐ線材要素の初期ひずみ計算が、与条件の下にコンピュータの演算装置にて実行され、前記記憶装置に記憶される。
２) 局所座標系で定義された前記初期形状であるカテナリー曲線の節点座標が、前記演算装置にて全体座標系に変換され、前記記憶装置に記憶される。
以上の手順が含まれる構成とすることができる。
ここで、全体座標系とは、例えば図７に図示の送電鉄塔の場合で言えば、鉄塔と架渉線を含めた連成系動的解析モデルの三次元座標系をいう（以下、同じ）。
In addition, in the method of designing the shape of the suspension material in the structure including the above long wire rod,
1) The coordinates of the division node between the two support points or each individual catenary curve section are calculated along the catenary curve which is the initial shape determined in the plane of the local coordinate system, and the initial shape is obtained. The node force of the dividing node required to establish the catenary curve is calculated, and the initial strain calculation of the wire element connecting the dividing nodes is executed by the computer's arithmetic unit under given conditions using those node forces. And stored in the storage device.
2) The node coordinates of the catenary curve, which is the initial shape defined in the local coordinate system, are converted into the whole coordinate system by the arithmetic unit and stored in the storage device.
The configuration can include the above procedure.
Here, the overall coordinate system means, for example, in the case of the power transmission tower shown in FIG. 7, the three-dimensional coordinate system of the coupled system dynamic analysis model including the tower and the overhead line (hereinafter, the same). ..
本発明は、以上のような手順を含む方法によってカテナリー曲線の解析モデル作成を行うので、次のような効果が得られる。
(1) 複数の異なる断面性能区間から成る架渉線のようなカテナリー曲線モデルの初期形状作成過程において、従来のような静的応力解析の反復計算による収れん計算が不要で、かつ反復計算過程の途中で人手を介さないので、初期形状の決定に要する時間が圧倒的に短くなる。例えば、標準的な架渉線1本当たりのモデル化作業時間は、従来方法では２０分程度かかっていたのを数秒程度に短縮することができる。
(2) 今後益々増大する既設送電鉄塔の耐震検討等において、連成系動的解析が求められる場合が増加していることから、その作業効率向上とコスト抑制に大いに貢献する。
(3) モデル作成の過程で人手を介さないので、出力結果の確認やデータ修正における間違い等のヒューマンエラーが生じない。
(4) カテナリー曲線の決定過程が理論式に基いているので、水平張力の設計値と解析値との誤差が、従来方法よりも大幅に少ない。
Since the present invention creates an analysis model of the catenary curve by a method including the above procedure, the following effects can be obtained.
(1) In the process of creating the initial shape of a catenary curve model such as a catenary curve consisting of multiple different cross-sectional performance sections, it is not necessary to calculate the convergence by iterative calculation of static stress analysis as in the past, and the iterative calculation process Since no human intervention is required on the way, the time required to determine the initial shape is overwhelmingly shortened. For example, the modeling work time per standard overhead line can be reduced from about 20 minutes in the conventional method to about several seconds.
(2) Since the number of cases where coupled dynamic analysis is required in the seismic examination of existing power transmission towers, which will increase more and more in the future, it will greatly contribute to the improvement of work efficiency and cost control.
(3) Since no human intervention is required in the model creation process, human errors such as mistakes in confirmation of output results and data correction do not occur.
(4) Since the process of determining the catenary curve is based on the theoretical formula, the error between the design value and the analysis value of the horizontal tension is significantly smaller than that of the conventional method.
図２は本発明の方法による第１実施例であり、架渉線カテナリー曲線の初期形状がモデル化される手順を説明したフローチャートを示す。２基の送電鉄塔の間に接続される架渉線は複数本（Ｎ本）あるので、Ｎ回まで計算を繰り返すことになる。 FIG. 2 is a first embodiment according to the method of the present invention, and shows a flowchart explaining a procedure for modeling the initial shape of the overhead catenary curve. Since there are multiple lines (N lines) connected between the two power transmission towers, the calculation will be repeated up to N times.
図２のフローチャートにおいて本発明が主として対象とする範囲は、同図中の（イ）の「モデルの形状作成」であり、その中身の詳細なフローチャートを図３に示す。
因みに、図２の破線で囲まれた過程は、図１の破線で囲まれた過程に対応する。
図３のフローチャートは電線の両端に碍子が接続されている場合であり、図５も参照して説明する。
In the flowchart of FIG. 2, the scope mainly targeted by the present invention is “model shape creation” in (a) in the figure, and a detailed flowchart of the contents thereof is shown in FIG.
Incidentally, the process surrounded by the broken line in FIG. 2 corresponds to the process surrounded by the broken line in FIG.
The flowchart of FIG. 3 is a case where insulators are connected to both ends of the electric wire, and will be described with reference to FIG.
事前に、全体座標系の３次元空間（ｘ，ｙ，ｚ）に置かれたｉ本目の架渉線のカテナリー曲線で結ばれた２つの支持点Ａ、Ｂの座標と、電線とその両端に接続された碍子それぞれに与条件として与えられた線密度Ｗnおよび支持点Ａ、Ｂに反力として作用させる設計水平張力Ｔと、がコンピュータの記憶装置に、入力装置により入力される。 In advance, the coordinates of two support points A and B connected by the cathedral curve of the i-th overhead line placed in the three-dimensional space (x, y, z) of the whole coordinate system, and the electric wire and both ends thereof. The linear density Wn given as a given condition to each of the connected coordinates and the design horizontal tension T acting as a reaction force on the support points A and B are input to the storage device of the computer by the input device.
また、事前に、電線とその両端に接続された碍子それぞれの個別カテナリー曲線（理論式ｆj）が、Ａ点側碍子＝ｆ1、電線＝ｆ2、Ｂ点側碍子＝ｆ3であり、それらの理論式ｆjと、それらの接続点Ｐ、Ｑにおいて２つの個別カテナリー曲線が滑らかに連続する理論式（接続条件）とが、局所座標系の座標(ｘ’，ｚ’)の関数として前記記憶装置に、入力装置により入力される。 Further, in advance, the individual catenary curves (theoretical formula fj) of the electric wire and the insulators connected to both ends thereof are the point A side insulator = f1, the electric wire = f2, and the point B side insulator = f3, and these theoretical formulas. fj and the theoretical formula (connection condition) in which two individual catenary curves are smoothly continuous at their connection points P and Q are stored in the storage device as a function of the coordinates (x', z') of the local coordinate system. It is input by the input device.
（1）ｉ本目の架渉線を選択する。
（2）全体座標系の３次元空間（ｘ，ｙ，ｚ）に置かれた支持点Ａ、Ｂの座標が、コンピュータの演算装置にて、局所座標系の鉛直平面（ｘ’，ｚ’)に変換される。
（3）電線とその両端に接続された碍子それぞれに与条件として与えられた線密度Ｗnと、支持点Ａ、Ｂに反力として作用させる設計水平張力Ｔとから、カテナリー数Ｃn＝Ｔ/Ｗn（n＝1，2，3）がコンピュータの演算装置にて算定される。
(1) Select the i-th overhead line.
(2) The coordinates of the support points A and B placed in the three-dimensional space (x, y, z) of the whole coordinate system are the vertical planes (x', z') of the local coordinate system in the arithmetic unit of the computer. Is converted to.
(3) From the linear density Wn given as a condition to each of the electric wire and the insulator connected to both ends thereof and the design horizontal tension T acting as a reaction force on the support points A and B, the catenary number Cn = T / Wn. (N = 1, 2, 3) is calculated by the arithmetic unit of the computer.
（4）局所座標系(ｘ’，ｚ’)において、Ａ点側碍子（f1）と電線（f2）との接続点Ｐの座標ｘ’Ｐが、前記演算装置内にて仮定される。
（5）前記座標ｘ’Ｐに対応する座標ｚ’Ｐが、理論式f1またはf2を用いて、前記演算装置にて算定される。
（6）次に、局所座標系(ｘ’，ｚ’)において、Ｂ点側碍子（f3）と電線（f2）との接続点Ｑの座標ｘ’Ｑが、前記演算装置内にて仮定される。
(4) In the local coordinate system (x', z'), the coordinates x'P of the connection point P between the insulator (f1) on the point A side and the electric wire (f2) are assumed in the arithmetic unit.
(5) The coordinate z'P corresponding to the coordinate x'P is calculated by the arithmetic unit using the theoretical formula f1 or f2.
(6) Next, in the local coordinate system (x', z'), the coordinates x'Q of the connection point Q between the insulator (f3) on the B point side and the electric wire (f2) are assumed in the arithmetic unit. To.
（7）前記座標ｘ’Ｑに対応する座標ｚ’Ｑが、理論式f2またはf3を用いて、前記演算装置にて算定される。
（8）以上の算定された各座標から理論式f2およびf3が仮に決定される。
（9）理論式f2とf3との接続点Ｑにおける接続条件が満たされている（許容誤算範囲にある）かどうかの自動判別が、前記演算装置にて実行される。
(7) The coordinate z'Q corresponding to the coordinate x'Q is calculated by the arithmetic unit using the theoretical formula f2 or f3.
(8) The theoretical formulas f2 and f3 are tentatively determined from each of the above calculated coordinates.
(9) The arithmetic unit automatically determines whether or not the connection condition at the connection point Q between the theoretical formulas f2 and f3 is satisfied (within the allowable miscalculation range).
（10）前記（9）の自動判別で、接続条件が満たされていなければ、手順（6）に戻り、最適値が得られるまで、接続点Ｑの修正された座標（ｘ’Ｑ＋増分Δ）を用いて収れんするまで、（6）～（9）のループが自動計算される。
（11）前記（9）の自動判別で、接続点Ｑにおける接続条件が満たされたら、以上より算定された各座標から理論式f1およびf2が仮に決定される。
（12）理論式f1とf2との接続点Ｐにおける接続条件が満たされている（許容誤算範囲にある）かどうかの自動判別が、前記演算装置にて実行される。
(10) If the connection condition is not satisfied by the automatic determination in (9) above, the process returns to step (6), and the corrected coordinates ( x'Q + increment Δ) of the connection point Q are obtained until the optimum value is obtained. ) Is used to automatically calculate the loops (6) to (9) until they converge.
(11) If the connection condition at the connection point Q is satisfied by the automatic discrimination in (9) above, the theoretical formulas f1 and f2 are tentatively determined from the coordinates calculated from the above.
(12) The arithmetic unit automatically determines whether or not the connection condition at the connection point P between the theoretical formulas f1 and f2 is satisfied (within the allowable miscalculation range).
（13）前記（12）の自動判別で、接続条件が満たされていなければ、手順（4）に戻り、最適値が得られるまで、接続点Ｐの修正された座標（ｘ’Ｐ＋増分Δ）を用いて収れんするまで、（4）～（12）のループが自動計算される。
（14）前記（12）の自動判別で、接続点Ｐにおける接続条件が満たされたら、節点ＰおよびＱにおける接続条件が共に満たされたことになり、座標ｘ’Ｐおよびｘ’Ｑが決定される。
（15）以上より算定された座標ｘ’Ｐおよびｘ’Ｑから、３つの個別カテナリー曲線の理論式（Ａ節点側碍子＝ｆ1、電線＝ｆ2、Ｂ節点側碍子＝ｆ3）が決定され、両端に碍子を有するｉ本目の架渉線の初期形状が、カテナリー曲線Ｆとして確定される。
(13) If the connection condition is not satisfied by the automatic determination in (12) above, the process returns to step (4), and the corrected coordinates ( x'P + increment Δ) of the connection point P are obtained until the optimum value is obtained. ) Is used to automatically calculate the loops (4) to (12) until they converge.
(14) If the connection condition at the connection point P is satisfied by the automatic determination in (12) above, it means that both the connection conditions at the nodes P and Q are satisfied, and the coordinates x'P and x'Q are determined. To.
(15) From the coordinates x'P and x'Q calculated from the above, the theoretical formulas of the three individual catenary curves (A node-side insulator = f1, electric wire = f2, B-node-side insulator = f3) are determined, and both ends. The initial shape of the i-th overhead wire having an insulator is determined as the catenary curve F.
（16）続いて、確定されたカテナリー曲線Ｆに沿ってその支持点Ａ、Ｂ間、もしくは各個別カテナリー曲線（f1、f2、f3）区間を、例えば等分割する分割節点の座標が計算される。
なお、その分割の仕方は自由に設定できるが、数値計算の精度と解析時間あるいはコンピュータの能力を考慮する必要がある。
（17）カテナリー曲線Ｆの成立に必要な前記分割節点の節点力が算出され、それらの節点力を用いて、分割節点同士を繋ぐ線材要素の初期ひずみ計算が、与条件の下に、前記演算装置にて実行される。
（18）最後に、 局所座標系で定義された前記カテナリー曲線Ｆの分割節点座標が、前記演算装置にて全体座標系に変換される。
(16) Subsequently, the coordinates of the dividing node that divides the support points A, B, or each individual catenary curve (f1, f2, f3) section along the determined catenary curve F into equal parts are calculated. ..
The method of division can be set freely, but it is necessary to consider the accuracy of numerical calculation and analysis time or the ability of a computer.
(17) The node force of the dividing node required for the establishment of the catenary curve F is calculated, and the initial strain calculation of the wire element connecting the dividing nodes is performed by using those node forces under the given conditions. Performed on the device.
(18) Finally, the division node coordinates of the catenary curve F defined in the local coordinate system are converted into the whole coordinate system by the arithmetic unit.
（19）以上で、ｉ本目の架渉線初期形状のモデルが完成される。
以下、架渉線全数（Ｎ本）について、上記手順（1）～（19）が実行される。
(19) With the above, the model of the initial shape of the i-th overhead wire is completed.
Hereinafter, the above procedures (1) to (19) are executed for all the overhead lines (N lines).
上記実施形態は、電線の両端に碍子が接続されている場合であったが、碍子が電線の一端のみの場合は、座標ｘ’Ｐまたはｘ’Ｑのどちらかの算定過程を省けばよい。 In the above embodiment, the insulator is connected to both ends of the electric wire, but when the insulator is only one end of the electric wire, the calculation process of either the coordinates x'P or x'Q may be omitted.
図６は、電線の両端に碍子が接続されている場合の計算結果の１例であって、Ｌ2（黒丸）が本発明の方法により決定されたカテナリー曲線の初期形状である。 FIG. 6 is an example of the calculation result when the insulator is connected to both ends of the electric wire, and L 2 (black circle) is the initial shape of the catenary curve determined by the method of the present invention.
従来方法では、目標とするＬ2（黒丸）の曲線に近付けるために、先ず、Ｌ1（白丸）のような一様な断面性能で構成された一般的なカテナリー曲線を暫定初期形状として仮定し、碍子区間の線材要素に碍子重量（線密度）を考慮した固定荷重時の静的応力解析を、Ｌ2（黒丸）の曲線に近似するまで繰り返し実行していた。その繰り返し過程には、時間のかかる手作業も含むため、多大な時間と手間およびコストがかかっていた。 In the conventional method, in order to approach the target L 2 (black circle) curve, first, a general catenary curve composed of uniform cross-sectional performance such as L 1 (white circle) is assumed as the provisional initial shape. , The static stress analysis at the time of fixed load considering the weight (linear density) of the wire in the cross section was repeatedly executed until it approximated the curve of L 2 (black circle). The iterative process involved time-consuming manual labor, which was time-consuming, labor-intensive, and costly.
一方、本発明では、送電鉄塔の連成系動的解析を開始するための架渉線初期形状の決定に際して、碍子区間と電線区間との接続点において滑らかに連続する条件（接続条件）が満たされるまで収れん計算が必要であるが、理論式に基き一連のコンピュータ処理にて実施されるので、図６に示す黒丸の曲線のような初期形状モデルを、極短時間で決定することができる。 On the other hand, in the present invention, a condition (connection condition) that is smoothly continuous at the connection point between the insulator section and the electric wire section is satisfied when determining the initial shape of the overhead line for starting the coupled dynamic analysis of the transmission tower. Insulator calculation is required until it is completed, but since it is carried out by a series of computer processes based on the theoretical formula, the initial shape model such as the curve of the black circle shown in FIG. 6 can be determined in an extremely short time.
本発明の第２実施例は、ロープウェイのケーブルの支持点間に少なくとも１つのゴンドラが吊り下がっている場合のように（図８(a)、(b)参照）、同じ断面性能のケーブル状線材に集中荷重が付加されたカテナリー曲線に対するものである。 In the second embodiment of the present invention, as in the case where at least one gondola is suspended between the support points of the cable of the ropeway (see FIGS. 8 (a) and 8 (b)), the cable-like wire having the same cross-sectional performance. It is for a catenary curve with a concentrated load added to it.
この場合は、ゴンドラ吊り位置を境にして前後のケーブル部分を同じ断面性能の個別カテナリー曲線１（線密度Ｗ1）として扱い、ゴンドラ吊り位置に一定長さの線材要素２を設けゴンドラ自重も含めて線密度Ｗ２に換算し、線材要素２とその前後の個別カテナリー曲線１、１との接続点Ｒ、Ｒにおいて、前記架渉線の場合と同様に、接続条件を満たす座標の最適値をコンピュータによる収れん計算にて求めることで、前記ロープウェイのケーブルの支持点間で形成される１本のカテナリー曲線の初期形状としてモデル化することが可能になる。
In this case, the front and rear cable parts are treated as individual catenary curves 1 (linear density W1) with the same cross-sectional performance with the gondola suspension position as the boundary, and a
また、本発明の第３実施例は、例えば、吊り橋のメインケーブルのように、ハンガーロープからの鉛直荷重が付加されるような場合（図９参照）について適用する場合である。
即ち、前記メインケーブルが支持点間の全長にわたり同じ断面性能であるとし、複数のハンガーロープで区切られた区間のメインケーブルは、それぞれが個別カテナリー曲線と見做すことができる。
Further, the third embodiment of the present invention is applied to a case where a vertical load from a hanger rope is applied (see FIG. 9), for example, as in the case of a main cable of a suspension bridge.
That is, assuming that the main cable has the same cross-sectional performance over the entire length between the support points, each of the main cables in the section separated by a plurality of hanger ropes can be regarded as an individual catenary curve.
即ち、図８(b)を参照して、前記各区間の個別カテナリー曲線１、１（線密度Ｗ１）同士の接続点がハンガーロープの吊り位置であるので、その吊り位置に一定長さの線材要素２を設け、前記ロープウェイのケーブルの場合と同様に、各ハンガーロープの吊り荷重も含めて線密度Ｗ２に換算し、線材要素２とその前後の個別カテナリー曲線１、１との接続点Ｒ、Ｒにおいて、接続条件を満たす座標の最適値をコンピュータによる収れん計算にて求める。この手順が、全てのハンガーロープの吊り位置について実行されることで、前記メインケーブルの支持点間で形成される１本のカテナリー曲線の初期形状を決定することが可能になる。
That is, referring to FIG. 8 (b), since the connection point between the individual catenary curves 1 and 1 (linear density W1) in each section is the suspension position of the hanger rope, the wire rod having a constant length is at the suspension position. The
本実施例では、各ハンガーロープの吊り荷重は一様ではないので、線材要素２の線密度Ｗ２は全て異なり、かつ接続点Ｒ、Ｒがハンガーロープ位置全てに設けられるため節点数が多く、全体のカテナリー曲線の初期形状を決定するための収れん計算には、ハンガーロープ本数が多い程、多くの時間を要する。
In this embodiment, since the suspension load of each hanger rope is not uniform, the linear densities W2 of the
なお、上記メインケーブルのハンガーロープで区切られた区間の断面性能が、場所によって異なる場合は、前記各区間の個別カテナリー曲線１、１の線密度Ｗ１を変えればよい。 If the cross-sectional performance of the section separated by the hanger rope of the main cable differs depending on the location, the linear density W1 of the individual catenary curves 1 and 1 of each section may be changed.
近年の発生確率が高まっている大地震や台風被害に鑑み、従来よりも大幅に効率良くかつ経済的に架渉線の解析モデルを作成できる本発明の方法は、特に、全国に多数現存する送電鉄塔の耐震もしくは耐風検討の促進に大いに寄与し、ひいては被害発生による停電の回避に貢献する。 In view of the damage caused by large earthquakes and typhoons, which have been increasing in recent years, the method of the present invention, which can create an analysis model of overhead lines much more efficiently and economically than before, is a method of the present invention that exists in large numbers nationwide. It greatly contributes to the promotion of earthquake resistance or wind resistance examination of steel towers, and eventually contributes to the avoidance of power outages due to damage.
ｆ、Ｆ：カテナリー曲線の理論式（関数）
Ａ、Ｂ：カテナリー曲線の支持点
Ｐ、Ｑ：電線と碍子のカテナリー曲線相互の接続点
Ｃ：カテナリー数＝Ｔ/Ｗ
Ｔ、Ｔ’：水平張力
Ｗ：線密度
Ｌ0：高低差がない場合のカテナリー曲線の長さ
ｄＬ：低支持点からのカテナリー曲線の弛度
n：原点から弛度までの水平距離
ｘ、ｙ、ｚ：全体座標系の座標
ｘ’、ｚ’： 局所座標系の座標
１：個別カテナリー曲線（図８(b)）
２：線材要素（図８(b)）
f, F: Theoretical formula (function) of catenary curve
A, B: Support point of catenary curve P, Q: Connection point between catenary curve of electric wire and insulator C: Number of catenary = T / W
T, T': Horizontal tension W: Linear density L 0 : Length of catenary curve when there is no height difference d L : Looseness of catenary curve from low support point
n: Horizontal distance from the origin to the degree of slack x, y, z: Coordinates of the whole coordinate system x', z': Coordinates of the local coordinate system 1: Individual catenary curve (Fig. 8 (b))
2: Wire rod element (Fig. 8 (b))
Claims (4)
１) 局所座標系の平面内において、異なる断面性能を有する各区間の前記ケーブル状線材それぞれに対して設定された個別カテナリー曲線の理論式、および、隣接して接続される前記個別カテナリー曲線同士が、その接続点において滑らかに連続する接続条件の理論式が、コンピュータの記憶装置に入力装置により入力され記憶される。
２) 隣接して接続される前記個別カテナリー曲線同士が、その接続点において接続条件を満たして１本のカテナリー曲線になるような座標が、前記理論式に基きコンピュータの演算装置により算出され、前記記憶装置に記憶される。
３) 算出された前記座標が前記接続点において、前記接続条件を満たしていないと自動判別された場合は、前記座標が修正され、最適値を求めるための収れん計算が前記演算装置にて実行され、最終的な1本のカテナリー曲線の初期形状モデルが決定され、前記記憶装置に記憶される。
以上の手順が含まれることを特徴とする、長尺の線材を含む構造物における懸垂材の形状設計方法。 In the method of designing the shape of a suspended material in a structure including a long wire, as an analysis model of the long wire, which is a suspended material, at least two types of cable-shaped wires having different cross-sectional performance are connected to each other. In the case of creating a catenary curve model, when obtaining the initial shape of the catenary curve in consideration of the different cross-sectional performance of the plurality of cable-shaped wires.
1) In the plane of the local coordinate system, the theoretical formula of the individual catenary curve set for each of the cable-shaped wires in each section having different cross-sectional performance, and the individual catenary curves connected adjacent to each other are connected to each other. , The theoretical formula of the connection condition that is smoothly continuous at the connection point is input to and stored in the storage device of the computer by the input device.
2) Coordinates such that the individual catenary curves connected adjacent to each other satisfy the connection conditions at the connection point to form one catenary curve are calculated by a computer arithmetic unit based on the theoretical formula, and the above-mentioned It is stored in the storage device.
3) If it is automatically determined that the calculated coordinates do not satisfy the connection conditions at the connection point, the coordinates are corrected and the convergence calculation for obtaining the optimum value is executed by the arithmetic unit. , The initial shape model of one final catenary curve is determined and stored in the storage device.
A method for designing the shape of a suspension material in a structure including a long wire rod, which comprises the above procedure.
１) 局所座標系の平面内において、前記電線とその両端または一端の碍子それぞれに対して設定された個別カテナリー曲線の理論式、および、隣接して接続される前記個別カテナリー曲線同士が、その接続点において滑らかに連続する接続条件の理論式が、コンピュータの記憶装置に入力装置により入力され記憶される。
２) 隣接して接続される前記個別カテナリー曲線同士が、その接続点において接続条件を満たして１本のカテナリー曲線になるような座標が、前記理論式に基きコンピュータの演算装置により算出され、前記記憶装置に記憶される。
３) 算出された前記座標が前記接続点において、前記接続条件を満たしていないと自動判別された場合は、前記座標が修正され、最適値を求めるための収れん計算が前記演算装置にて実行され、最終的な１本のカテナリー曲線の初期形状モデルが決定され、前記記憶装置に記憶される。
以上の手順が含まれることを特徴とする、長尺の線材を含む構造物における懸垂材の形状設計方法。 In the method of designing the shape of a suspended material in a structure including a long wire, the analysis model of the long wire, which is the suspended material, is composed of one electric wire and an insulator connected to both ends or one end thereof. In the case of creating a catenary curve model of a single overhead wire, when obtaining the initial shape of the catenary curve in consideration of the insulator.
1) In the plane of the local coordinate system, the theoretical formula of the individual catenary curve set for each of the electric wire and the computer at both ends or one end thereof, and the individual catenary curves connected adjacent to each other are connected to each other. The theoretical formula of the connection condition that is smoothly continuous at the points is input to and stored in the storage device of the computer by the input device.
2) Coordinates such that the individual catenary curves connected adjacent to each other satisfy the connection conditions at the connection point to form one catenary curve are calculated by a computer arithmetic unit based on the theoretical formula, and the above-mentioned It is stored in the storage device.
3) If it is automatically determined that the calculated coordinates do not satisfy the connection conditions at the connection point, the coordinates are corrected and the convergence calculation for obtaining the optimum value is executed by the arithmetic unit. , The initial shape model of one final catenary curve is determined and stored in the storage device.
A method for designing the shape of a suspension material in a structure including a long wire rod, which comprises the above procedure.
１) 局所座標系の鉛直平面内において、前記個別カテナリー曲線に与えられた各理論式、および、前記個別カテナリー曲線と前記集中荷重を受ける部分の線材要素との接続点において滑らかに連続する接続条件の理論式が、コンピュータの記憶装置に入力装置により入力され記憶される。
２) 前記個別カテナリー曲線と前記集中荷重を受ける部分の線材要素とが、その接続点において接続条件を満たして１本のカテナリー曲線になるような座標が、前記理論式に基きコンピュータの演算装置により算出され、前記記憶装置に記憶される。
３) 算出された前記座標が前記接続点において、前記接続条件を満たしていないと自動判別された場合は、前記座標が修正され、最適値を求めるための収れん計算が前記演算装置にて自動的に実行され、最終的な１本のカテナリー曲線の初期形状モデルが決定され、前記記憶装置に記憶される。
以上の手順が含まれることを特徴とする、長尺の線材を含む構造物における懸垂材の形状設計方法。 In the method for designing the shape of a suspended material in a structure including a long wire, as an analysis model of the long wire, which is a suspended material, at least one is placed in the middle of one cable-shaped wire supported at both ends. When a concentrated load is applied to more than one place, the front and back of the concentrated load are defined as individual catenary curves with the same or different cross-sectional performance, and the portion receiving the concentrated load is a wire rod of a certain length. When creating a catenary curve model of the cable-shaped wire to be treated as an element and finding the initial shape of the catenary curve,
1) Within the vertical plane of the local coordinate system, each theoretical formula given to the individual catenary curve, and connection conditions that are smoothly continuous at the connection point between the individual catenary curve and the wire element of the portion that receives the concentrated load. The theoretical formula of is input to and stored in the storage device of the computer by the input device.
2) The coordinates of the individual catenary curve and the wire element of the portion receiving the concentrated load so as to satisfy the connection conditions at the connection point and become one catenary curve are determined by the arithmetic unit of the computer based on the theoretical formula. It is calculated and stored in the storage device.
3) If it is automatically determined that the calculated coordinates do not satisfy the connection conditions at the connection point, the coordinates are corrected and the convergence calculation for obtaining the optimum value is automatically performed by the arithmetic unit. The initial shape model of one final catenary curve is determined and stored in the storage device.
A method for designing the shape of a suspension material in a structure including a long wire rod, which comprises the above procedure.
１) 局所座標系の平面内において決定された前記初期形状であるカテナリー曲線に沿ってその両支持点間、もしくは各個別カテナリー曲線区間を分割する分割節点の座標が計算され、その初期形状であるカテナリー曲線の成立に必要な前記分割節点の節点力が算出され、それらの節点力を用いて、分割節点同士を繋ぐ線材要素の初期ひずみ計算が、与条件の下にコンピュータの演算装置にて実行され、前記記憶装置に記憶される。
２) 局所座標系で定義された前記初期形状であるカテナリー曲線の節点座標が、前記演算装置にて全体座標系に変換され、前記記憶装置に記憶される。
以上の手順が含まれることを特徴とする、長尺の線材を含む構造物における懸垂材の形状設計方法。
In the method for designing the shape of a suspended member in a structure including a long wire rod according to claims 1 to 3.
1) The coordinates of the division node between the two support points or each individual catenary curve section are calculated along the catenary curve which is the initial shape determined in the plane of the local coordinate system, and the initial shape is obtained. The node force of the dividing node required to establish the catenary curve is calculated, and the initial strain calculation of the wire element connecting the dividing nodes is executed by the computer's arithmetic unit under given conditions using those node forces. And stored in the storage device.
2) The node coordinates of the catenary curve, which is the initial shape defined in the local coordinate system, are converted into the whole coordinate system by the arithmetic unit and stored in the storage device.
A method for designing the shape of a suspension material in a structure including a long wire rod, which comprises the above procedure.
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