総合要因を考慮した送電鉄塔の強風応答予測の高精度化と部材振動制御の確立

提高输电塔强风响应预测精度，建立考虑综合因素的构件振动控制

• 批准号: 09J04044
• 负责人: 竹内 真弓 (藤村 真弓)
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J04044/
• 关键词: 送電鉄塔; 強風応答予測; 空力減衰; 減衰同定; 変動風速場シミュレーション; 部材振動制御; 渦励振; 強風応答; 鉄塔-送電線連成系3次元モデル; 多次元3成分変動風速場

送電鉄塔の強風に対するさらなる安全性を向上させるためには,鉄塔-送電線連成系の強風応答予測の高精度化と既設鉄塔の部材振動制御を確立することが不可欠である。本研究は,送電鉄塔の強風応答を決める支配的なパラメータの一つである空力減衰特性を考慮した3次元連成モデルと,自然風の持つ変動風速3成分間の相互相関関係を評価できる多次元3成分変動風速場シミュレーションにより,総合要因を考慮した送電鉄塔の強風応答シミュレーション技法を実現する。さらに,強風下における長時間の部材振動に対する制振デバイスを開発することによって,部材振動制御理論を確立する。本年度は以下の手順で研究を進めた。1.送電鉄塔の振動特性に対して優れた安定性を有する減衰同定手法を確立することにより,実基送電鉄塔の空力減衰特性を明らかにした。さらに,明らかにされた空力減衰特性を適切に評価する3次元連成モデルを構築することによって,送電鉄塔の空力減衰発達メカニズムを詳細に解明した。2.強風観測記録の分析により定式化した変動風速3成分間の相互相関係数を入力情報として与える風速場シミュレーション技法を構築し,目標風速場との誤差率が1%程度以下となる風速場をシミュレート可能であることを確認した。3.主に音環境対策や自動車などメカニカルな機構の制振方法として利用実績を有するダンピングシートと拘束板を併用する鉄塔部材の制振デバイスを考案し,パイプ部材の風洞実験により制振効果を検証した。その結果,本手法によって,渦励振による部材振動に対して最大で約50%の制振効果を付与できることを確認した。1.と2.の成果により送電鉄塔の強風応答予測の高精度化を実現し,3.の成果は既設鉄塔の強風に対するさらなる安全性を向上させるものである。

为了进一步提高电动传输塔在强风中的安全性，必须提高预测钢制塔式传输线耦合系统的强风反应的准确性，并建立对现有钢铁塔组件的振动控制。 This research realizes a simulation technique of strong wind response of a power transmission tower taking into account the overall factors by using a three-dimensional coupled model that takes into account the aerodynamic damping characteristics, one of the dominant parameters that determine the strong wind response of a power transmission tower, and a multidimensional three-component fluctuating wind field simulation that can evaluate the cross-correlation between the three variable wind speed components of natural winds.此外，通过为在强风中的长时间振动开发振动控制装置来确定振动控制理论。今年，通过以下步骤进行了研究：1。通过建立具有良好稳定性的阻尼识别方法来阐明实际传输塔的空气动力阻尼特性，以抵抗传输塔的振动特性。此外，通过构建一个三维耦合模型，该模型正确评估了揭示的空气动力阻尼特性，详细阐明了动力传输塔的空气动力阻尼开发机制。 2。构建了风速磁场模拟技术，以通过分析强风观测记录来制定三个可变风速组件之间的互相关系数，并确认可以模拟一个风速场，其中与目标风速速度场的误差率低于1％。 3。我们为铁轨塔式成员设计了一种振动阻尼装置，该设备使用阻尼板和限制板，这些设备主要用作诸如汽车之类的机械机制的声音环境对策和振动阻尼方法，并通过风管构件对管道成员进行了振动阻尼效应。结果，已经证实，该技术可以提供高达约50％的振动阻尼效果，对涡流激发引起的振动。已经达到了1。和2的结果，以提高预测功率传输塔强风反应的准确性，而3的结果将进一步提高现有塔的安全性，以防止强风。

项目成果

送電線吊架装置を含む鉄塔-送電線連成系振動特性に関する実機試験

含输电线路悬挂设备的杆塔-输电线路耦合系统振动特性实测

• 发表时间: 2009
• 作者: 山戸秀晃;本田誠;藤村真弓;他
• 通讯作者: 他

強風下での球状体の飛散状況に及ぼす変動風速の鉛直横方向成分の影響その1鉛直横方向成分を考慮した変動風速場の生成

脉动风速垂直和横向分量对强风下球形物体散射的影响第1部分考虑垂直和横向分量的脉动风速场的生成

• 发表时间: 2010
• 作者: 竹内真弓;近藤潤一;森本康幸;前田潤滋
• 通讯作者: 前田潤滋

Multidimensional Simulation of Fluctuating Wind Field Including Lateral Components under Strong Winds

强风下含横向分量的脉动风场多维模拟

• 发表时间: 2010
• 期刊: Proceedings of 5th International Symposium on Computational Wind Engineering
• 作者: Mayumi TAKEUCHI;Junji MAEDA
• 通讯作者: Junji MAEDA

強風下での球状物体の飛散状況に及ぼす風速鉛直成分の影響に関する数値実験

强风下风速垂直分量对球形物体散射影响的数值试验

• 发表时间: 2011
• 期刊: 都市・建築学研究九州大学大学院人間環境学研究院紀要
• 作者: 近藤潤一;竹内真弓;前田潤滋;森本康幸
• 通讯作者: 森本康幸

台風接近時における鉄塔-送電線連成系の応答特性に及ぼす吊架振動の影響

台风逼近时吊架振动对杆塔-输电线路耦合系统响应特性的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 山戸秀晃;竹内真弓;海老原修二;他
• 通讯作者: 他