一种适用于格构式圆形钢管输电塔的风洞测力试验方法

摘要

本发明公开了一种适用于格构式圆形钢管输电塔的风洞测力试验方法：包括构建输电塔模型，整塔试验，逐段分拆、试验以及计算从而得到整段和各段的风荷载。本发明的方法使得格构式钢管输电塔风洞测力实验既考虑了不同塔段结构形式以及几何尺寸的差别，又保证了试验塔段与实际结构的边界条件一致性，所得试验结果能更真实地反映实际情况。

说明书

技术领域

本发明涉及一种风洞测力试验方法，具体涉及一种适用于格构式圆形钢管输电塔的风洞测力试验方法。

背景技术

现有技术中刚性模型风洞试验分为测压试验与测力试验两种，但输电塔因其为格构式结构，所以通常采用天平测力方法来得到体型系数。天平测力又可以分为整塔测试和分段测试两类。整塔测试是直接测得整塔所受风荷载，全塔采用统一体型系数进行设计，但这种测试方法忽略了塔头、横担以及塔身节段不同结构形式引起的风力特性的差别。分段测试则是单独取出某一塔段进行测试，虽然可以分别得到不同塔段的体型系数，但改变了塔段实际所处风场，没有考虑到上下或者左右结构对该塔段流场的影响。因此，以上测试方法得到的实验数据均不能充分反映实际情况。

虽然相关规范给出了以杆件直径、基本风压为参数的圆截面杆件体型系数值，但在进行钢管塔设计时，整塔所包括的杆件截面种类繁多，且杆件之间的气动干扰未在规范中体现，因此有必要通过风洞试验来获得钢管塔体型系数。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于格构式圆形钢管输电塔的风洞测力试验方法，在不改变各塔段受力风场的前提下，本发明的试验方法可以分别测得不同结构形式的塔段体型系数。

本发明的技术方案如下：

一种适用于格构式圆形钢管输电塔的风洞测力试验方法，包括以下步骤：

步骤1：构建输电塔模型，利用格构式钢管塔作为输电塔模型，并且将格构式钢管塔从上到下做成可拆卸的多段式结构，单独的每一段为一个整体结构；

步骤2：将整塔悬挂在一个支架上，然后进行测力试验，得到整塔的风荷载；

步骤3：将格构式钢管塔最上面一段拆除，然后将剩余部分悬挂在上述支架上，然后对剩余部分钢管塔进行与步骤2相同条件的测力试验，得到剩余部分钢管塔的风荷载，然后将两次所得风荷载相减即为所拆除部分的风荷载；

步骤4：参照步骤3，从上到下逐步拆除各段，然后将剩余部分悬挂在上述支架上进行测力试验，利用步骤3的方法依次得到各段的风荷载。

进一步，步骤1中将格构式钢管塔分拆成九段，相邻两段之间通过在主材之间设置连接件进行连接。

进一步，所述连接件为铝管，所述铝管分为上中下三段，其中中间段的管径与钢管塔主材的外管径相同、上下段的管径与钢管塔主材内管径相同。

进一步，所述支架包括一根立柱和一个悬挂架，所悬挂架上设置的悬挂点，所述悬挂架通过螺栓可拆卸的固定在立柱上，所述悬挂架在立柱上的高度可通过螺栓调节。

进一步，所述输电塔模型悬挂在支架上时，输电塔模型离地距离为0.5cm~2cm之间。

进一步，所述输电塔模型悬挂在支架上时，输电塔模型离地距离为1cm。

本发明的有益效果在于：本发明的方法使得格构式钢管输电塔风洞测力实验既考虑了不同塔段结构形式以及几何尺寸的差别，又保证了试验塔段与实际结构的边界条件一致性，所得试验结果能更真实地反映实际情况。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为格构式钢管塔结构示意图；

图2为第二干燥瓶体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图所示，一种适用于格构式圆形钢管输电塔的风洞测力试验方法，包括以下步骤：

步骤1：构建输电塔模型，利用格构式钢管塔作为输电塔模型，并且将格构式钢管塔从上到下做成可拆卸的多段式结构，单独的每一段为一个整体结构；

步骤2：将整塔悬挂在一个支架上，然后进行测力试验，得到整塔的风荷载；

步骤3：将格构式钢管塔最上面一段拆除，然后将剩余部分悬挂在上述支架上，然后对剩余部分钢管塔进行与步骤2相同条件的测力试验，得到剩余部分钢管塔的风荷载，然后将两次所得风荷载相减即为所拆除部分的风荷载；

步骤4：参照步骤3，从上到下逐步拆除各段，然后将剩余部分悬挂在上述支架上进行测力试验，利用步骤3的方法依次得到各段的风荷载。

本实施例中，步骤1中将格构式钢管塔分拆成九段，如图1中标记的1-9，相邻两段之间通过在主材之间设置连接件进行连接。

本实施例中，所述连接件为铝管，所述铝管分为上中下三段，其中中间段的管径与钢管塔主材的外管径相同、上下段的管径与钢管塔主材内管径相同。

本实施例中，所述支架如图2所述包括一根立柱和一个悬挂架，所悬挂架上设置的悬挂点11，所述悬挂架通过螺栓可拆卸的固定在立柱上，所述悬挂架在立柱上的高度可通过螺栓调节。

本实施例中，所述输电塔模型悬挂在支架上时，所述输电塔模型悬挂在支架上时，输电塔模型离地距离为1cm。

本实施例的方法使得格构式钢管输电塔风洞测力实验既考虑了不同塔段结构形式以及几何尺寸的差别，又保证了试验塔段与实际结构的边界条件一致性，所得试验结果能更真实地反映实际情况。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。