實(shí)際雷暴風(fēng)出現(xiàn)的地點(diǎn)、時(shí)間以及運(yùn)動(dòng)的路徑都存在較大的隨機(jī)性，從保守 的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)時(shí)宜找出最不利的運(yùn)動(dòng)路徑。因此，本發(fā)明通過調(diào)節(jié)可移動(dòng)的剛性支座、 墻體上滑板的位置和可轉(zhuǎn)動(dòng)的模型，實(shí)現(xiàn)輸電線路走向和射流裝置運(yùn)動(dòng)路徑相對(duì)位置的快 速調(diào)整，通過多個(gè)特征工況的測(cè)力試驗(yàn)，可得到原型的輸電塔線體系在運(yùn)動(dòng)雷暴風(fēng)下的最 不利風(fēng)荷載。
[0032] 本發(fā)明具有以下突出優(yōu)勢(shì)：
[0033] 1)可快速生成對(duì)應(yīng)于特定風(fēng)場(chǎng)參數(shù)（包括射流高度、射流風(fēng)速和射流直徑）的射 流口（風(fēng)眼）運(yùn)動(dòng)速度可控的運(yùn)動(dòng)雷暴風(fēng)風(fēng)場(chǎng)，控制精度和數(shù)據(jù)可靠度高；
[0034] 2)為運(yùn)動(dòng)雷暴風(fēng)作用下，輸電塔線體系的風(fēng)荷載取值提供了切實(shí)可行的方法，實(shí) 用性強(qiáng)，覆蓋面廣；通過剛性支座的移動(dòng)和塔線體系模型的轉(zhuǎn)動(dòng)，可考慮運(yùn)動(dòng)路徑和輸電線 路走向的相對(duì)關(guān)系，對(duì)特定塔線體系的最不利工況進(jìn)行探索，保證桿塔設(shè)計(jì)過程的安全裕 度；
[0035] 3)高頻天平測(cè)得的結(jié)果已包含荷載的大小和方向的信息，經(jīng)過縮放變換可將其還 原到原型的輸電塔線體系的風(fēng)荷載，直接供桿塔設(shè)計(jì)人員選用。
【附圖說明】
[0036] 圖1為本發(fā)明的步驟流程圖。
[0037]圖2為本發(fā)明涉及的可移動(dòng)的改進(jìn)射流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038] 圖3為圖2的右視圖。
[0039] 圖4為圖2的俯視圖。
[0040] 圖5為輸電塔模型的體軸示意圖。
[0041] 圖6為確定試驗(yàn)工況的參數(shù)示意圖。
[0042]圖7為某一基輸電塔的全塔及截?cái)嗄Ｐ偷慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖8為某一特定工況下單個(gè)測(cè)力天平測(cè)得的單塔全塔模型Ml的風(fēng)荷載三分力時(shí) 程結(jié)果及采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法得到的瞬時(shí)平均風(fēng)荷載結(jié)果。
[0044]圖9為與圖8相同的工況下單個(gè)測(cè)力天平測(cè)得的單塔塔身截?cái)嗄Ｐ蚆5的風(fēng)荷載 三分力時(shí)程結(jié)果及采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法得到的瞬時(shí)平均風(fēng)荷載結(jié)果。
[0045]圖中所示，附圖標(biāo)記清單如下：1、射流裝置的風(fēng)機(jī)段；2、射流裝置的擴(kuò)散段；3、射 流裝置的穩(wěn)定段；4、射流裝置的收縮段；5、限位裝置；6、滑輪；7、轉(zhuǎn)動(dòng)軸；8、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；9、 墊塊；10、光滑鋼板；11、高精度高頻測(cè)力天平；12、混凝土墻；13、滑板及滑軌；14、可移動(dòng)混 凝土柱體；15、液壓千斤頂；16、變頻器。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】及附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明。圖1-7所示，本發(fā)明一種 運(yùn)動(dòng)雷暴風(fēng)作用下輸電塔線體系的風(fēng)荷載測(cè)試裝置，它包括一射流裝置，所述的射流裝置 由風(fēng)機(jī)段1、擴(kuò)散段2、穩(wěn)定段3和可改變出口 口徑的收縮段4依次相接組成，所述的射流裝 置配置有一可調(diào)節(jié)射流高度的升降機(jī)構(gòu)和通過變頻器16進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī)8轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)程控制的 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可將安置在滑軌13上射流裝置以指定的速度沿滑軌移動(dòng)，所述 射流裝置與升降機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一起構(gòu)成了可調(diào)節(jié)射流高度的非穩(wěn)態(tài)雷暴風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模擬裝 置，所述的非穩(wěn)態(tài)雷暴風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模擬裝置與輸電塔剛性測(cè)壓模型結(jié)合分別組成了塔身截?cái)嗄?型的單天平測(cè)力試驗(yàn)和塔線體系的多天平測(cè)力試驗(yàn)。
[0047] 圖中所示，所述的升降機(jī)構(gòu)包括一可將光滑鋼板10升至指定高度的液壓千斤頂 15,所述光滑鋼板10配置有在升至指定高度后塞入墊高的墊塊9 ;所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一 在轉(zhuǎn)軸上配置有計(jì)數(shù)器的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，一對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的變頻器16,其中變 頻器16配備了可實(shí)時(shí)顯示射流裝置移動(dòng)速度的液晶顯示屏。
[0048] 一種利用所述風(fēng)荷載測(cè)試裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)雷暴風(fēng)作用下輸電塔線體系的風(fēng)荷載測(cè) 試方法，其特征在于所述的測(cè)試方法包括如下步驟：
[0049] 步驟一：對(duì)射流裝置進(jìn)行改裝，增加了升降裝置以實(shí)現(xiàn)射流高度的快速調(diào)節(jié)，可用 于生成變參數(shù)的靜態(tài)雷暴風(fēng)風(fēng)場(chǎng)；
[0050] 步驟二：在改裝后的射流裝置上配備有主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變頻器和移動(dòng)軌道構(gòu)成 的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可控制射流裝置以指定的速度沿著滑軌移動(dòng)，形成運(yùn)動(dòng)的雷暴風(fēng)風(fēng)場(chǎng)；
[0051] 步驟三：根據(jù)試驗(yàn)條件確定試驗(yàn)的縮尺比，設(shè)計(jì)并制作輸電塔線體系的剛性測(cè)壓 豐旲型；
[0052] 步驟四：采用多個(gè)高頻天平對(duì)塔線體系模型同步進(jìn)行測(cè)力試驗(yàn)，測(cè)得塔線體系承 受的整體雷暴風(fēng)荷載時(shí)程，并通過塔身截?cái)嗄Ｐ偷膯翁炱綔y(cè)力試驗(yàn)測(cè)定輸電塔各個(gè)部位的 瞬時(shí)風(fēng)荷載；
[0053] 步驟五：根據(jù)步驟四測(cè)得的風(fēng)力時(shí)程，采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法，提取風(fēng)荷載中的平均 分量，根據(jù)試驗(yàn)的縮尺比，進(jìn)一步計(jì)算得出原型的各基輸電塔沿高度方向的瞬時(shí)平均風(fēng)荷 載的分布形式和各跨導(dǎo)線承受的瞬時(shí)平均風(fēng)荷載。
[0054] 實(shí)施例：
[0055] 步驟一：進(jìn)行射流裝置改裝，增加了升降裝置。
[0056] 射流高度的變化主要通過改變光滑鐵板的高度來實(shí)現(xiàn)，由于千斤頂無法作為支撐 結(jié)構(gòu)，實(shí)際操作時(shí)，可通過采用油壓千斤頂15將光滑鋼板10鐵板升至指定高度后塞入墊塊 9來實(shí)現(xiàn)，如圖2所示。此外，本裝置還可通過改變收縮段的出口 口徑和電機(jī)輸出功率，分別 模擬多個(gè)射流直徑和射流風(fēng)速對(duì)應(yīng)的雷暴風(fēng)風(fēng)場(chǎng)
[0057] 步驟二：增加驅(qū)動(dòng)裝置。
[0058] 通過變頻器16進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī)8轉(zhuǎn)速的遠(yuǎn)程操控，其中變頻器16上配備了液晶顯 示屏，可實(shí)時(shí)顯示裝置的移動(dòng)速度；同時(shí)，結(jié)合電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的計(jì)數(shù)器，可精確獲取射流裝置 的位移時(shí)程曲線。
[0059] 步驟三：確定縮尺比，制作塔線體系的剛性測(cè)壓模型。
[0060] 根據(jù)射流裝置收縮段的射流直徑與擬模擬的雷暴風(fēng)的水平尺度變化范圍的比例， 可確定試驗(yàn)的長(zhǎng)度縮尺比PP其中擬模擬的雷暴風(fēng)的射流直徑D_，宜根據(jù)實(shí)際的觀測(cè)結(jié) 果在適當(dāng)范圍內(nèi)進(jìn)行選取。隨后，根據(jù)已經(jīng)確定的長(zhǎng)度縮尺比，完成塔線體系剛性測(cè)壓模 型的設(shè)計(jì)和制作工作。同時(shí)，可由實(shí)際設(shè)計(jì)高度Zdf獲取對(duì)應(yīng)的射流風(fēng)洞內(nèi)的高度zdni，選
Vftll(Zdm)為射流風(fēng)洞中高度為Zdn的各個(gè)測(cè)點(diǎn)的最大平均風(fēng)速，VtJf(Zdf)為實(shí)際的設(shè)計(jì)風(fēng)速。 [0061] 步驟四：確定試驗(yàn)工況，分別進(jìn)行截?cái)嗄Ｐ?、單塔模型和塔線體系的高頻天平測(cè)力 試驗(yàn)。
[0062] 根據(jù)雷暴風(fēng)的風(fēng)場(chǎng)空間分布特征，風(fēng)場(chǎng)內(nèi)某一點(diǎn)的風(fēng)速大小和該點(diǎn)與射流中心 的距離r密切相關(guān)。運(yùn)動(dòng)雷暴風(fēng)風(fēng)場(chǎng)中，由于射流中心的運(yùn)動(dòng)，r處于動(dòng)態(tài)變化中，即r=r(t)。對(duì)于輸電線路而言，r(t)的形式直接由輸電線路的走向和運(yùn)動(dòng)路徑的相對(duì)關(guān)系決定。 因此，試驗(yàn)工況的確定除了與風(fēng)場(chǎng)參數(shù)（包括D_、和射流高度H)相關(guān)以外，還直接受 輸電線路的走向和運(yùn)動(dòng)路徑的相對(duì)關(guān)系所影響。
[0063] 由于實(shí)際雷暴風(fēng)出現(xiàn)的地點(diǎn)、時(shí)間以及運(yùn)動(dòng)的路徑都存在較大的隨機(jī)性，從保守 的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)時(shí)宜找出最不利的運(yùn)動(dòng)路徑。因此，本發(fā)明通過調(diào)節(jié)可移動(dòng)的剛性支座、 墻體上滑板的位置和可轉(zhuǎn)動(dòng)的模型，實(shí)現(xiàn)輸電線路走向和射流裝置運(yùn)動(dòng)路徑相對(duì)位置的快 速調(diào)整，通過多個(gè)特征工況的測(cè)力試驗(yàn)，可得到原型的輸電塔線體系在運(yùn)動(dòng)雷暴風(fēng)下的最 不利風(fēng)荷載；
[0064]定義輸電塔的橫擔(dān)方向和垂直橫擔(dān)方向分別為體軸的X向和y向，如圖5所示，在 進(jìn)行塔線體系多天平同步測(cè)力試驗(yàn)的過程中，確定塔線體系的走向與運(yùn)動(dòng)路徑的相對(duì)關(guān)系 時(shí)，只需設(shè)定線路跨中的輸電塔質(zhì)心所在的位置與運(yùn)動(dòng)路徑的垂距e和輸電塔體軸X向與 運(yùn)動(dòng)路徑的夾角P，如圖6所示，則其余各塔和導(dǎo)線的位置坐標(biāo)可由導(dǎo)線的跨度和桿塔的 結(jié)構(gòu)類型相應(yīng)得到；
[0065]合理設(shè)置試驗(yàn)工況，分別進(jìn)行測(cè)力試驗(yàn)，將各個(gè)測(cè)力天平測(cè)得的三分力分別投影 到輸電塔的體軸方向，分別記為C?,的、匕和"(0，其中，上標(biāo)n表示試驗(yàn)工況，由 D_、V_、H、e和P確定；下標(biāo)i表示截?cái)嗄Ｐ途幪?hào)，截?cái)嗄Ｐ偷臄?shù)量由鐵塔高度和鐵塔構(gòu) 型所決定，某鐵塔的各個(gè)截?cái)嗄Ｐ秃退砀鱾€(gè)部位的編號(hào)如圖7所示，若為全塔試驗(yàn)，則i =0 ;〇表示試驗(yàn)類型為測(cè)量單塔全塔或截?cái)嗄Ｐ偷膯翁炱綔y(cè)力試驗(yàn)，M為測(cè)量塔線體系的 多天平測(cè)力試驗(yàn)；j為塔線體系中的鐵塔編號(hào)。
[0066] 步驟五：采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法提取平均分量，并將試驗(yàn)結(jié)果換算成原型的瞬時(shí)平 均風(fēng)荷載。
[0067]經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法采用了自適應(yīng)的廣義基，在篩選信號(hào)的過程中通過逐次提取高頻 項(xiàng)，依次分解出信號(hào)中的低頻和較低頻的信息，可實(shí)現(xiàn)不同頻段信號(hào)的有效分離。此處采用 該方法可