考虑台风非平稳性和竖向风影响的输电杆塔风荷载模型

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51508537
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0810.工程防灾
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

There is an inconvenient vertical wind component in cloud wall zone. Furthermore, the wind speed of typhoon reveals a significant temporal trend. However, the traditional overhead transmission line wind load model only taken horizontal wind component into account, and wind was treated as a stationary-Gaussian stochastic process, so that the essential characteristics of typhoon can’t be reflected. Aims at setting up a transmission tower wind load model with consideration of non-stationary and vertical wind, some research contents are planned as follows. Firstly, ascertain typhoon wind field characteristics by the non-stationary sample, and contrast the characteristics reflected by non-stationary sample with the characteristics reflected by stationary sample. Then, under combined effect of horizontal and vertical wind, design a wind tunnel test method for the identifying of shape coefficient of transmission tower segment, and obtained three dimensional shape coefficient matrix depending on wind attack angle and yaw angle. Finally, in time domain, analyze the wind induced vibration response of transmission tower-line system with consideration of non-stationary and vertical wind, and estimate the reliability level of wind induced vibration response achieved by traditional analyzing method. The purpose of this project is to improve the calculation precision of transmission tower wind load under typhoon, moreover, a more realistic static and dynamic response results can be expected.
台风云墙区内存在着量值可观的竖向风速分量,且风速样本具有较强的非平稳性。但传统的架空输电线路风荷载模型仅考虑了水平风荷载的作用,且将脉动风作为平稳随机过程来处理,无法真实反映台风作用下杆塔风荷载的特异性。本项目拟建立考虑台风非平稳性和竖向风影响的杆塔风荷载模型,主要研究内容包括:基于非平稳样本确定的台风风场特性,对比分析其与平稳样本确定的风场特性之间存在的差异;设计水平与竖向风联合作用下杆塔节段体型系数识别风洞试验方法,获取依存于风偏角和风攻角的三维体型系数矩阵;在时域内实现考虑台风非平稳性和竖向风影响的塔线体系风振响应分析,评估非平稳性和竖向风计入与否,对响应计算结果的影响程度。本项目旨在提高台风荷载作用下输电杆塔风荷载的计算精度,以得到更为真实的杆塔静动力响应计算结果。

结项摘要

台风云强区内存在着量值可观的竖向风速分量,且风速样本具有较强的非平稳性。但传统的架空输电线路风荷载模型仅考虑了水平风荷载的作用,且将脉动风作为平稳随机过程来处理,无法真实反映台风作用下杆塔风荷载的特性。本项目通过分析实测台风苏力的风速数据,并借助风洞试验,针对上述问题开展的研究工作主要包括:.①采用游程检验法对台风苏力风速样本的平稳性进行了评估;.②对没有通过游程检验的,采用10s间隔短样本取平均值,分离了非平稳平均风速;.③对去除时变平均风后的脉动风速时程,以600s为采样间隔,分析了样本随EMD分解次数的平稳性。.④设计制作了可调风偏角在0~360度范围,可调风攻角在-90~90度范围之间的测力试验支架。.⑤在ANSYS中建立了3个依存于风攻角和风偏角的三维table数组,分别用于存储试验测得的铁塔节段横线向力系数、顺线向力系数和竖向力系数,可实现任意攻角和任意偏角下铁塔节段横向、顺向和竖向节点力的插值生成。.⑥在时域内实现了考虑台风非平稳性和竖向风影响的输电杆塔风荷载模型,比较了考虑台风非平稳性与否、考虑竖向风与否对输电线路铁塔塔脚剪力、弯矩、导地线跨中位移的影响趋势和影响幅度。.研究表明,台风非平稳性对输电铁塔安全性能有一定的影响,需要建立统一的台风荷载计算方法,以便更准确的评价非平稳性对输电铁塔安全性能的影响程度;台风竖向风速分量导致导线跨中横向、竖向位移影响量值分别增大2%和7%,考虑相间振动非同步性可能导致相间安全距离缩小4%和14%,沿海台风多发地区有必要在进行电气间隙圆设计时予以考虑。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(5)
Wind loads on transmission tower bodies under skew winds with both yaw and tilt angles
偏航角和倾斜角斜风作用下输电塔塔体的风荷载
  • DOI:
    10.1016/j.jweia.2019.01.013
  • 发表时间:
    2019-04
  • 期刊:
    Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    周奇;张宏杰;马斌;黄阳
  • 通讯作者:
    黄阳
六边形输电塔体型系数与风荷载计算
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国电力
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张宏杰;李正;杨风利;韩军科;宫博
  • 通讯作者:
    宫博
下击暴流移动对其水平风速及影响高度的作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    应用力学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    党会学;赵均海;张宏杰;杨风利
  • 通讯作者:
    杨风利
Assement on wind environment and steel tower bearing capacity of outgoing line of wind power in Arctic Pole
北极风电出线风环境及钢塔承载力评估
  • DOI:
    10.14171/j.2096-5117.gei.2018.s1.007
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Global Energy Interconnection
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张宏杰;杨风利;韩军科
  • 通讯作者:
    韩军科
Semi-Empirical Wind Profile Model for Preliminary Wind Resist Design of Downburst Flow
下击暴流抗风初步设计的半经验风廓线模型
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Journal of VibroEngineering
  • 影响因子:
    1
  • 作者:
    党会学;赵均海
  • 通讯作者:
    赵均海

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其他文献

多孔扰流板对半封闭窄箱梁涡振的减振效果
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    朱乐东;张海;张宏杰
  • 通讯作者:
    张宏杰
三角形格构式塔身杆件风荷载及流动干扰特性
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    党会学;赵均海;张宏杰
  • 通讯作者:
    张宏杰
高温区运行Micro-SMES研发及其系统仿真分析
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
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  • 作者:
    丘明;诸嘉慧;魏斌;张宏杰
  • 通讯作者:
    张宏杰
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    电工技术学报
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    --
  • 作者:
    杨鑫;李卫国;魏斌;张宏杰;丘明
  • 通讯作者:
    丘明
城市地表辐射能量在大气窗口区的透射研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高彬;林林;张宏杰
  • 通讯作者:
    张宏杰

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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