三管塔的总风荷载和风荷载折减系数计算方法及相关设备与流程

文档序号:18741249发布日期:2019-09-21 01:48阅读:503来源:国知局
三管塔的总风荷载和风荷载折减系数计算方法及相关设备与流程

本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种三管塔的总风荷载和风荷载折减系数计算方法及相关设备。



背景技术:

随着无线通信技术的发展,为提升通信能力以及通信质量,通信塔的建设范围以及建设数量不断增多。三管塔因具备结构牢固、抗风能力强、可挂载天线数量多等优点,成为应用较为广泛的通信塔。而在建设三管塔的过程中,需要对三管塔受到的风荷载的影响进行分析,从而避免三管塔的倒塌而影响到人们的安全以及通信网络的工作,保证三管塔的可靠性。

目前对三管塔的总风荷载的分析,通常是将三管塔各部分的风荷载的总和作为其总风荷载,例如,如图1和图2所示,平台式三管塔包括塔体11、平台12以及多副天线13,在对该平台式三管塔的风荷载进行分析时,通常是将塔体11的风荷载、平台12的风荷载以及多副天线13的风荷载之和作为三管塔的总风荷载。然而,这种计算方法过于简单,易导致计算得到的三管塔的总风荷载值较为保守,不够精确。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种三管塔的总风荷载及风荷载折减系数的计算方法,以解决现有三管塔的总风荷载计算方法过于简单,计算得到的三管塔的总风荷载值较为保守,不够精确的问题。

为解决上述技术问题,本发明是这样实现的:

第一方面,本发明实施例提供了一种三管塔的总风荷载计算方法,所述三管塔包括塔体、平台和N副天线,N为正整数,所述方法包括:

获取所述平台的第一风荷载折减系数和所述N副天线的第二风荷载折减系数;

将所述塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和确定为所述三管塔的总风荷载,其中,所述第一风荷载为所述平台的风荷载与所述第一风荷载折减系数的乘积,所述第二风荷载为所述N副天线的风荷载与所述第二风荷载折减系数的乘积。

第二方面,本发明实施例提供了一种三管塔的风荷载折减系数计算方法,所述三管塔包括塔体、平台和N副天线,N为正整数,所述方法包括:

获取所述三管塔模型在风洞试验中的试验风荷载集,其中,所述试验风荷载集包括所述三管塔模型在不同风力参数下的试验风荷载,所述三管塔模型为按照所述三管塔的原型结构和预设比例缩小制作而成的模型;

基于所述三管塔模型的体型参数,计算所述三管塔模型在对应风力参数下的理论风荷载;

根据所述三管塔模型在所述不同风力参数下的试验风荷载和理论风荷载,计算所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数;

基于所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数,确定所述三管塔的目标天线风荷载折减系数;

其中,所述目标天线风荷载折减系数用于计算所述三管塔的总风荷载,所述三管塔的总风荷载等于所述塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和,所述第一风荷载为所述平台的风荷载与平台风荷载折减系数的乘积,所述第二风荷载为所述N副天线的风荷载与所述目标天线风荷载折减系数的乘积。

第三方面,本发明实施例提供一种三管塔的总风荷载计算装置,所述三管塔包括塔体、平台和N副天线,N为正整数,所述三管塔的总风荷载计算装置包括:

获取模块,用于获取所述平台的第一风荷载折减系数和所述N副天线的第二风荷载折减系数;

计算模块,用于将所述塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和确定为所述三管塔的总风荷载,其中,所述第一风荷载为所述平台的风荷载与所述第一风荷载折减系数的乘积,所述第二风荷载为所述N副天线的风荷载与所述第二风荷载折减系数的乘积。

第四方面,本发明实施例提供一种三管塔的风荷载折减系数计算装置,所述三管塔包括塔体、平台和N副天线,N为正整数,所述三管塔的风荷载折减系数计算装置包括:

获取模块,用于获取所述三管塔模型在风洞试验中的试验风荷载集,其中,所述试验风荷载集包括所述三管塔模型在不同风力参数下的试验风荷载,所述三管塔模型为按照所述三管塔的原型结构和预设比例缩小制作而成的模型;

第一计算模块,用于基于所述三管塔模型的体型参数,计算所述三管塔模型在对应风力参数下的理论风荷载;

第二计算模块,用于根据所述三管塔模型在所述不同风力参数下的试验风荷载和理论风荷载,计算所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数;

确定模块,用于基于所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数,确定所述三管塔的目标天线风荷载折减系数;

其中,所述目标天线风荷载折减系数用于计算所述三管塔的总风荷载,所述三管塔的总风荷载等于所述塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和,所述第一风荷载为所述平台的风荷载与平台风荷载折减系数的乘积,所述第二风荷载为所述N副天线的风荷载与所述目标天线风荷载折减系数的乘积。

第五方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述三管塔的总风荷载计算方法中的步骤。

第六方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述三管塔的风荷载折减系数计算方法中的步骤。

第七方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述三管塔的总风荷载计算方法中的步骤。

第八方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述三管塔的风荷载折减系数计算方法中的步骤。

本发明实施例中,在计算三管塔的总风荷载时,考虑了三管塔的平台、天线等部件之间因相互遮挡而造成的风荷载折减,通过引入三管塔的平台的第一风荷载折减系数和三管塔的N副天线的第二风荷载折减系数来计算三管塔的总风荷载,从而能够保证计算得到的三管塔的总风荷载值更为精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种三管塔的立面结构示意图;

图2是本发明实施例提供的一种三管塔的平面结构示意图;

图3是本发明实施例提供的一种三管塔的风荷载折减系数计算方法的流程图;

图4是本发明实施例提供的一种三管塔的总风荷载计算方法的流程图;

图5是本发明实施例提供的一种三管塔的总风荷载计算装置的结构示意图;

图6是本发明实施例提供的一种三管塔的风荷载折减系数计算装置的结构示意图;

图7是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

参见图3,图3是本发明实施例提供的一种三管塔的风荷载折减系数计算方法的流程图,所述三管塔包括塔体、平台和N副天线,N为正整数,如图3所示,所述方法包括以下步骤:

步骤301、获取所述三管塔模型在风洞试验中的试验风荷载集,其中,所述试验风荷载集包括所述三管塔模型在不同风力参数下的试验风荷载,所述三管塔模型为按照所述三管塔的原型结构和预设比例缩小制作而成的模型。

本实施例中,上述三管塔的风荷载折减系数计算方法可以应用于第一电子设备中,上述获取所述三管塔模型在风洞试验中的试验风荷载集,可以是直接获取在对所述三管塔模型进行风洞试验的过程中输出的试验风荷载数据集合,也可以是读取存储的所述三管塔模型在风洞试验中的试验风荷载数据集合。

其中,所述试验风荷载集可以包括所述三管塔模型在不同风力参数下的试验风荷载,即在所述风洞试验中,分别测试并记录了所述三管塔模型在不同风力参数下所承受的风荷载;所述风力参数可以是任何对三管塔模型所受的总风荷载产生影响的风力参数,如风速、风向角等,为保证测试数据的全面,且得到较为可靠的风荷载折减系数,可分别调整所述风洞试验中的风速以及风向角,以测试所述三管塔模型在各不同风速及风向角下的试验风荷载。

上述三管塔模型可以是按照所述三管塔的原型结构和预设比例缩小制作而成的模型,即所述三管塔模型的结构可与所述三管塔的原型结构保持一致,如所述三管塔模型也包括结构相同的塔体、平台和天线,且三管塔模型的天线数量可按实际需要测试的三管塔的天线数量进行选择,且所述三管塔模型的体积可与所述三管塔原型的体积成预设比例,如1:6等。

需要说明的是,上述三管塔以及三管塔模型中天线的数量N,可以根据实际需要进行设定,通常可设为6、9或12等,在此并不进行限定。

还需要说明的是,为保证风洞试验中试验数据的准确性,进而计算得到较为可靠的风荷载折减系数,可以选择尽可能能够模拟自然界中的真实风力参数的风洞进行试验,如选择风洞试验室的TJ-2大气边界层风洞进行试验。

示例性地,为便于理解风洞试验中生成试验风荷载集的过程,在此对于实际应用中的风洞试验过程进行举例说明,具体如下:

本示例中,使用风洞试验室的TJ-2大气边界层风洞进行试验,风洞试验段尺寸大约为宽3m、高2.5m、长15m,风洞的风速范围可以在1.0m/s~68m/s内连续可调,该风洞配有自动调速、控制与数据采集系统、浮框式六分量应变式测力天平(高频动态测力天平)及建筑结构模型试验自动转盘系统,其中,所述转盘系统的转盘直径大约为2.8m,其转轴中心距试验段进口为10.5m。此外,风洞的流场性能良好,试验区流场的速度不均匀性小于1%,湍流度小于0.46%,平均气流偏角小于0.5°。

其中,考虑到实际应用中的平台式三管塔的塔型和天线数量等因素,可以设计3个三管塔模型,该三管塔模型与三管塔原型的比例可为1:6,三管塔原型的塔柱之间的间距为1300mm,高度为3000毫米,平台直径为2500毫米,每副天线的尺寸为1968mm×295mm×126mm(高×宽×厚),每副天线对应的远端射频单元(Remote Radio Unit,简称RRU)的尺寸为400mm×240mm×160mm(高×宽×厚),且3个三管塔模型的天线数量可以分别为6、9和12个,且可分别命名为模型一、模型二和模型三。上述各模型中,除天线数量不同外,其他部分可以均相同。

为了保证模型能够精确模拟原型,3个模型中的三管塔塔体可以用铝合金制作,天线及RRU部分可以采用玻璃钢材料制作。

在风洞中,可以将试验模型(即三管塔模型)放置在测力天平上,并利用不同风速和风向角对试验模型吹风,为保证较全面地模拟实际情况中的风速,试验风速可为5m/s至35m/s,风速调整间隔可为3m/s和2m/s;风向角覆盖整个360°范围,调整间隔可为30°(也可以是20°、15°等等),即上述风力参数包括风速和风向角。通过读取测力天平的数据,可以得到三管塔模型在不同风速及风向角下所受的风荷载。在此,以模型一(包含6副天线的三管塔模型)试验为例,可以得到如下表1中所示的模型一在不同风速和风向角下的总风荷载(即试验风荷载集为表1中的所有总风荷载数据的集合)。

表1模型一总风荷载汇总表

当然,上述风洞试验环境、三管塔模型尺寸以及风力参数等均可以根据实际需求变动,在此并不作具体限定。

步骤302、基于所述三管塔模型的体型参数,计算所述三管塔模型在对应风力参数下的理论风荷载。

上述三管塔模型的体型参数可以包括所述三管塔模型各部分的体型参数,如所述三管塔模型的塔体体型参数、平台体型参数和天线体型参数,所述体型参数可以包括体型系数和净挡风面积,根据风荷载计算规范,可以依据所述三管塔模型各部分的体型参数,计算得到所述三管塔模型各部分在对应风力参数下的理论风荷载。

具体地,可以基于风荷载的理论计算公式,即某结构的风荷载等于该结构的体型系数、净挡风面积和风速对应的风压值的乘积,计算出所述三管塔模型的塔体、平台和天线三部分的理论风荷载,如根据所述三管塔模型的塔体的体型系数、净挡风面积和各试验风速对应的风压值,计算出所述三管塔模型的塔体在各试验风速下的理论风荷载,根据所述三管塔模型的平台的体型系数、净挡风面积和各试验风速对应的风压值,计算出所述三管塔模型的平台在各试验风速下的理论风荷载,以及根据所述三管塔模型的单副天线的体型系数、净挡风面积、各试验风速对应的风压值和天线的数量,计算出所述三管塔模型的天线在各试验风速下的理论风荷载;其中,各部分的体型系数可以根据其净挡风面积与轮廓面积计算得到。

步骤303、根据所述三管塔模型在所述不同风力参数下的试验风荷载和理论风荷载,计算所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数。

在得到所述三管塔模型在所述不同风力参数下的试验风荷载和理论风荷载后,可以分别根据所述三管塔模型在某风力参数下的试验风荷载和理论风荷载,计算出所述三管塔模型在该风力参数下的天线风荷载折减系数,进而得到所述三管塔模型在各不同风力参数下的天线风荷载折减系数。

由于所述三管塔模型的理论风荷载为未考虑各部分之间的遮挡而计算出的风荷载,而所述三管塔模型的试验风荷载为所述三管塔模型实际所承受的风荷载,故可以通过对比二者之间的差值,确定所述三管塔模型的总风荷载的折减程度,进而通过在所述三管塔的总风荷载计算公式中引入风荷载折减系数,如平台风荷载折减系数、天线风荷载折减系数,并基于所述三管塔模型在所述不同风力参数下的试验风荷载和理论风荷载,推算出所述三管塔的天线风荷载折减系数,其中,所述平台风荷载折减系数可以取经验值或通过对未挂载天线的三管塔模型进行类似风洞试验确定。

具体地,由于在实际场景中,三管塔的塔体与天线之间、平台与天线之间、N副天线之间等均会存在相互遮挡,导致平台和N副天线所受的风荷载会因遮挡而减少,从而三管塔模型实际所受的总风荷载会低于理论风荷载,因此为考虑到各部分之间因遮挡而造成的总风荷载的折减,可以在三管塔模型的总风荷载的计算公式中引入折减系数,如可定义平台风荷载折减系数为K1,天线风荷载折减系数为K2,从而三管塔模型的总风荷载的计算公式为:

F′=F1+F2×K1+F3×K2

其中,F1为所述三管塔模型的塔体的第一理论风荷载,F2为所述三管塔模型的平台的第二理论风荷载,F3为所述三管塔模型的N副天线的第三理论风荷载。

由上述公式可知,在F′、F1、F2、F3和K1均确定的情况下,可以计算出所述三管塔模型的天线风荷载折减系数,故可将风洞试验中得到的所述三管塔模型在不同风力参数下的试验风荷载代入公式中的F′,并将所述三管塔模型在对应风力参数下的第一理论风荷载、第二理论风荷载和第三理论风荷载分别代入公式中的F1、F2和F3,同时确定所述三管塔模型的平台风荷载折减系数K1的取值,这样,通过上述公式,可计算出所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数K2;其中,K1的具体取值可通过取经验值或通过对未挂载天线的三管塔模型进行类似风洞试验确定,需说明的是,当K1取1时,可表示不考虑所述三管塔模型的平台风荷载折减。

上述第一理论风荷载F1可以通过计算所述三管塔模型的塔体的体型系数、净挡风面积和试验风速对应的风压值的乘积得到,上述第二理论风荷载F2可以通过计算所述三管塔模型的平台的体型系数、净挡风面积和试验风速对应的风压值的乘积得到,上述第三理论风荷载F3可以通过计算所述三管塔模型的单副天线的体型系数、净挡风面积、试验风速对应的风压值和天线的数量的乘积得到。

示例性地,基于前述表1中的试验风荷载集,并将K1取经验值0.7,可以计算得到如下表2所示的所述三管塔模型在不同试验风速和风向角下的天线风荷载折减系数K2。

表2三管塔模型的天线风荷载折减系数K2汇总表

步骤304、基于所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数,确定所述三管塔的目标天线风荷载折减系数;

其中,所述目标天线风荷载折减系数用于计算所述三管塔的总风荷载,所述三管塔的总风荷载等于所述塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和,所述第一风荷载为所述平台的风荷载与平台风荷载折减系数的乘积,所述第二风荷载为所述N副天线的风荷载与所述目标天线风荷载折减系数的乘积。

在计算出所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数后,可以依据这些数据,确定所述三管塔的目标天线风荷载折减系数,具体地,可以采用多种不同的方式来确定所述目标天线风荷载折减系数,例如,将所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数中的最大值确定为所述目标天线风荷载折减系数,或者取所述三管塔模型在所述不同风力参数下的所有天线风荷载折减系数的均值作为所述目标天线风荷载折减系数,还或者可以依据所述三管塔模型在目标风力参数下的天线风荷载折减系数,来确定所述目标天线风荷载折减系数。

例如,可以取所述三管塔模型在不低于目标风速下的所有天线风荷载折减系数中的最大值作为所述目标天线风荷载折减系数,其中,所述目标风速可以为风力较为稳定的风速阈值,如15m/s。这样,可保证实际中依据所述目标天线风荷载折减系数计算得到的所述三管塔的总风荷载值不至于偏小,进而保证依据该总风荷载值确定的三管塔的结构参数能够承受自然环境中的风荷载,避免因设计的三管塔承受风荷载能力不够而出现安全隐患。

示例性地,由表2中所示的,在风速大于或者等于15m/s之后,K2值基本趋于稳定,且由于风速较小时各K2值的相对误差较大,故可取上表2中在风速大于或者等于15m/s时各不同风向角下K2的最大值,即K2=0.657958≈0.66,为所述三管塔的目标天线风荷载折减系数。同样地,对于模型二和模型三,也可以按照类似方法得到相应的目标天线风荷载折减系数,如当三管塔的天线数量N为9时,对应的目标天线风荷载折减系数可按照类似方法确定为0.55,当当三管塔的天线数量N为12时,对应的目标天线风荷载折减系数可按照类似方法确定为0.49。

本实施例中,在计算得到三管塔的目标天线风荷载折减系数之后,可以基于所述目标天线风荷载折减系数来计算所述三管塔的总风荷载,具体地,可以是通过第二电子设备直接获取上述第一电子设备计算得到的三管塔的目标天线风荷载折减系数,或者将所述第一电子设备计算得到的三管塔的目标天线风荷载折减系数输入至所述第二电子设备,从而所述第二电子设备可以使用所述目标天线风荷载折减系数,来计算所述三管塔的总风荷载。

具体地,所述第二电子设备可以先获取所述三管塔的平台的第一风荷载折减系数和所述三管塔的N副天线的第二风荷载折减系数(即与三管塔天线数量对应的目标天线风荷载折减系数),其中,获取所述第一风荷载折减系数可以是获取预先输入的经验取值(如0.7);然后将所述三管塔的塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和确定为所述三管塔的总风荷载,其中,所述第一风荷载为所述平台的风荷载与所述第一风荷载折减系数的乘积,所述第二风荷载为所述N副天线的风荷载与所述第二风荷载折减系数的乘积。

需说明的是,所述塔体的风荷载、所述平台的风荷载和所述N副天线的风荷载均可以是预先计算好的,也可以是在计算所述三管塔的总风荷载的过程中实时计算。

其中,所述将所述三管塔的塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和确定为所述三管塔的总风荷载可以是:

按照公式F=μs×Att×Wk+μsp×Apt×Wk×K1+μsa×Aa×N×Wk×K2,计算所述三管塔的总风荷载;

其中,μs表示所述塔体的体型系数,μsp表示所述平台的体型系数,μsa表示单副天线的体型系数,Att表示所述塔体的净挡风面积,Apt表示所述平台的净挡风面积,Aa表示单副天线的净挡风面积,K1表示所述第一风荷载折减系数,K2表示所述第二风荷载折减系数,Wk表示基本风压,F表示所述三管塔的总风荷载。

这样,在确定所述三管塔的各体型参数μs、μsp、μsa、Att、Apt和Aa,各风荷载折减系数K1和K2,及基本风压Wk的情况下,可以按照上述公式快速计算得出所述三管塔的总风荷载,其中,所述μsa可取经验值1.3。

这里,第二电子设备通过所述第一风荷载折减系数和所述第二风荷载折减系数计算三管塔的总风荷载,可以考虑到塔体和平台之间、塔体和天线之间、各天线之间等因相互遮挡而引起的风荷载折减,使得计算得到的三管塔的总风荷载更为合理,提升三管塔的总风荷载的计算精确性。

需要说明的是,上述第一电子设备可以是任何能够计算得到上述目标天线风荷载折减系数的电子设备,以及,上述第二电子设备可以是任何能够计算上述三管塔的总风荷载的电子设备,且上述第一电子设备和第二电子设备可以是相同或者不同的电子设备,在此并不进行限定。

另外,上述三管塔模型还可以包括其他部件,例如,上述三管塔模型还包括平台护栏等;在此情况下,在计算三管塔模型的总风荷载的过程中,也可以考虑其他部件对平台的遮挡,即设置其他部件对应的折减系数,并通过设置的折减系数对该部件的风荷载进行折减,在此并不进行赘述。

本实施例中的三管塔的风荷载折减系数计算方法,通过利用三管塔模型在不同风力参数下进行风洞试验得到的试验风荷载和对应的理论风荷载,计算得出三管塔模型在不同风力参数下的天线风荷载折减系数,进而从中确定三管塔的目标天线风荷载折减系数。这样,通过风洞试验能够得到三管塔较为可靠的天线风荷载折减系数,进而可以利用所述天线风荷载折减系数,来计算三管塔的总风荷载,保证计算得到的三管塔的总风荷载值更为精确。

参见图4,图4是本发明实施例提供的一种三管塔的总风荷载计算方法的流程图,所述三管塔包括塔体、平台和N副天线,N为正整数,如图4所示,所述方法包括以下步骤:

步骤401、获取所述平台的第一风荷载折减系数和所述N副天线的第二风荷载折减系数。

步骤402、将所述塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和确定为所述三管塔的总风荷载,其中,所述第一风荷载为所述平台的风荷载与所述第一风荷载折减系数的乘积,所述第二风荷载为所述N副天线的风荷载与所述第二风荷载折减系数的乘积。

可选的,所述将所述塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和确定为所述三管塔的总风荷载,包括:

按照公式F=μs×Att×Wk+μsp×Apt×Wk×K1+μsa×Aa×N×Wk×K2,计算所述三管塔的总风荷载;

其中,μs表示所述塔体的体型系数,μsp表示所述平台的体型系数,μsa表示单副天线的体型系数,Att表示所述塔体的净挡风面积,Apt表示所述平台的净挡风面积,Aa表示单副天线的净挡风面积,K1表示所述第一风荷载折减系数,K2表示所述第二风荷载折减系数,Wk表示基本风压,F表示所述三管塔的总风荷载。

需要说明的是,本实施例作为与图3方法实施例对应的第二电子设备的实施方式,即本实施例的方法由第二电子设备执行,因此,可以参见上述方法实施例中的相关说明,且可以达到相同的有益效果。为了避免重复说明,在此不再赘述。

本实施例中的三管塔的总风荷载计算方法,在计算三管塔的总风荷载时,考虑了三管塔的平台、天线等部件之间因相互遮挡而造成的风荷载折减,通过引入三管塔的平台的第一风荷载折减系数和三管塔的N副天线的第二风荷载折减系数来计算三管塔的总风荷载,从而能够保证计算得到的三管塔的总风荷载值更为精确。

参见图5,是本实施例提供的一种三管塔的风荷载折减系数计算装置的结构示意图,所述三管塔包括塔体、平台和N副天线,N为正整数,如图5所示,三管塔的风荷载折减系数计算装置500包括:

获取模块501,用于获取所述三管塔模型在风洞试验中的试验风荷载集,其中,所述试验风荷载集包括所述三管塔模型在不同风力参数下的试验风荷载,所述三管塔模型为按照所述三管塔的原型结构和预设比例缩小制作而成的模型;

第一计算模块502,用于基于所述三管塔模型的体型参数,计算所述三管塔模型在对应风力参数下的理论风荷载;

第二计算模块503,用于根据所述三管塔模型在所述不同风力参数下的试验风荷载和理论风荷载,计算所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数;

确定模块504,用于基于所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数,确定所述三管塔的目标天线风荷载折减系数;

其中,所述目标天线风荷载折减系数用于计算所述三管塔的总风荷载,所述三管塔的总风荷载等于所述塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和,所述第一风荷载为所述平台的风荷载与平台风荷载折减系数的乘积,所述第二风荷载为所述N副天线的风荷载与所述目标天线风荷载折减系数的乘积。

可选的,确定模块504用于从所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数中,确定一目标折减系数为所述三管塔的目标天线风荷载折减系数,其中,所述目标折减系数为所述三管塔模型在不低于目标风速下的所有天线风荷载折减系数中的最大值,所述风力参数至少包括风速;或者

确定模块504用于将所述三管塔模型在所述不同风力参数下的所有天线风荷载折减系数的均值确定为所述三管塔的目标天线风荷载折减系数。

可选的,所述理论风荷载包括所述三管塔模型的塔体的第一理论风荷载、所述三管塔模型的平台的第二理论风荷载和所述三管塔模型的天线的第三理论风荷载;

第二计算模块503用于按照公式F′=F1+F2×K1+F3×K2,分别计算所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数;

其中,F′表示所述三管塔模型的试验风荷载,F1表示所述第一理论风荷载,F2表示所述第二理论风荷载,F3表示所述第三理论风荷载,K1表示所述三管塔模型的平台风荷载折减系数,K2表示所述三管塔模型的天线风荷载折减系数。

可选的,所述风力参数包括风速和风向角中的至少一项。

需要说明的是,三管塔的风荷载折减系数计算装置500能够实现图3的方法实施例中第一电子设备实现的各个过程,以及达到相同的有益效果,为避免重复,这里不再赘述。

参见图6,是本实施例提供的一种三管塔的总风荷载计算装置的结构示意图,所述三管塔包括塔体、平台和N副天线,N为正整数,如图6所示,三管塔的总风荷载计算装置600包括:

获取模块601,用于获取所述平台的第一风荷载折减系数和所述N副天线的第二风荷载折减系数;

计算模块602,用于将所述塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和确定为所述三管塔的总风荷载,其中,所述第一风荷载为所述平台的风荷载与所述第一风荷载折减系数的乘积,所述第二风荷载为所述N副天线的风荷载与所述第二风荷载折减系数的乘积。

可选的,计算模块602用于按照公式F=μs×Att×Wk+μsp×Apt×Wk×K1+μsa×Aa×N×Wk×K2,计算所述三管塔的总风荷载;

其中,μs表示所述塔体的体型系数,μsp表示所述平台的体型系数,μsa表示单副天线的体型系数,Att表示所述塔体的净挡风面积,Apt表示所述平台的净挡风面积,Aa表示单副天线的净挡风面积,K1表示所述第一风荷载折减系数,K2表示所述第二风荷载折减系数,Wk表示基本风压,F表示所述三管塔的总风荷载。

需要说明的是,三管塔的总风荷载计算装置600能够实现图4的方法实施例中第二电子设备实现的各个过程,以及达到相同的有益效果,为避免重复,这里不再赘述。

参见图7,图7是本发明又一实施提供的电子设备的结构图,如图7所示,电子设备700包括:处理器701、存储器702及存储在所述存储器702上并可在所述处理器801上运行的计算机程序,所述电子设备700中的各个组件通过总线接口703耦合在一起。

一种实施方式中,电子设备700用于三管塔的总风荷载的计算,所述三管塔包括塔体、平台和N副天线,N为正整数,所述计算机程序被所述处理器701执行时实现如下步骤:

获取所述平台的第一风荷载折减系数和所述N副天线的第二风荷载折减系数;

将所述塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和确定为所述三管塔的总风荷载,其中,所述第一风荷载为所述平台的风荷载与所述第一风荷载折减系数的乘积,所述第二风荷载为所述N副天线的风荷载与所述第二风荷载折减系数的乘积。

可选的,所述计算机程序被所述处理器701执行时还用于:

按照公式F=μs×Att×Wk+μsp×Apt×Wk×K1+μsa×Aa×N×Wk×K2,计算所述三管塔的总风荷载;

其中,μs表示所述塔体的体型系数,μsp表示所述平台的体型系数,μsa表示单副天线的体型系数,Att表示所述塔体的净挡风面积,Apt表示所述平台的净挡风面积,Aa表示单副天线的净挡风面积,K1表示所述第一风荷载折减系数,K2表示所述第二风荷载折减系数,Wk表示基本风压,F表示所述三管塔的总风荷载。

另一种实施方式中,电子设备700用于三管塔的风荷载折减系数的计算,所述三管塔包括塔体、平台和N副天线,N为正整数,所述计算机程序被所述处理器701执行时实现如下步骤:

获取所述三管塔模型在风洞试验中的试验风荷载集,其中,所述试验风荷载集包括所述三管塔模型在不同风力参数下的试验风荷载,所述三管塔模型为按照所述三管塔的原型结构和预设比例缩小制作而成的模型;

基于所述三管塔模型的体型参数,计算所述三管塔模型在对应风力参数下的理论风荷载;

根据所述三管塔模型在所述不同风力参数下的试验风荷载和理论风荷载,计算所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数;

基于所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数,确定所述三管塔的目标天线风荷载折减系数;

其中,所述目标天线风荷载折减系数用于计算所述三管塔的总风荷载,所述三管塔的总风荷载等于所述塔体的风荷载、第一风荷载和第二风荷载三者之和,所述第一风荷载为所述平台的风荷载与平台风荷载折减系数的乘积,所述第二风荷载为所述N副天线的风荷载与所述目标天线风荷载折减系数的乘积。

可选的,所述计算机程序被所述处理器701执行时还用于:

从所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数中,确定一目标折减系数为所述三管塔的目标天线风荷载折减系数,其中,所述目标折减系数为所述三管塔模型在不低于目标风速下的所有天线风荷载折减系数中的最大值,所述风力参数至少包括风速;或者

将所述三管塔模型在所述不同风力参数下的所有天线风荷载折减系数的均值确定为所述三管塔的目标天线风荷载折减系数。

可选的,所述理论风荷载包括所述三管塔模型的塔体的第一理论风荷载、所述三管塔模型的平台的第二理论风荷载和所述三管塔模型的天线的第三理论风荷载;

所述计算机程序被所述处理器701执行时还用于:

按照公式F′=F1+F2×K1+F3×K2,分别计算所述三管塔模型在所述不同风力参数下的天线风荷载折减系数;

其中,F′表示所述三管塔模型的试验风荷载,F1表示所述第一理论风荷载,F2表示所述第二理论风荷载,F3表示所述第三理论风荷载,K1表示所述三管塔模型的平台风荷载折减系数,K2表示所述三管塔模型的天线风荷载折减系数。

可选的,所述风力参数包括风速和风向角中的至少一项。

另外,电子设备700还包括一些未示出的功能模块,在此不再赘述。

本发明实施例提供的电子设备700能够实现图3或图4的方法实施例中的各个过程,且达到相同的有益效果,为避免重复,这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述图3中的三管塔的风荷载折减系数计算方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。

本发明实施例还提供另一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述图4中的三管塔的总风荷载计算方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器ROM、RAM、磁碟或者光盘等。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本发明的保护之内。

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