لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 5
بررسی تجربی رفتار پایه‌های نصب شده خطوط انتقال انرژی در برابر جریانهای طوفانی باد
چکیده:
طراحی و محاسبات مکانیکی پایه‌های خطوط انتقال انرژی از مراحل پیچیده محاسبات ایستایی سازه‌ها می‌باشد. پیچیدگی این محاسبات ناشی از اثرات ناشناخته جریانهای طوفانی و نیز توده‌های ضربه‌ای باد می‌باشد. برای بررسی این پایه‌ها عموماً نیروهای جنبش باد موثر بر سازه‌ها از طریق روابط تجربی مناسب به صورت نیروهای ایستا تبدیل و در آئین نامه‌های محاسباتی مربوطه منعکس می‌باشد. این روابط که بر اساس بررسیهای موضعی صحرایی بر مبنای سرعت و امتداد با دو یا در تونل باد نتیجه شده‌اند، با توجه به طبیعت بسیار متغیر و پیچیده جریانهای هوا، برای مناطق و طبیعت‌های گوناگون به طور کامل صادق نبوده و چه بسا که شاهد واژگونی و خرابی اینگونه پایه‌ها در داخل و خارج مملکت، زیرا اثر جریانهای ناشناخته باد می‌شویم. در این مقاله ضمن تشریح مختصر نحوة بررسی صحرایی رفتار پایه‌های نصب شده در برابر جریانهای طوفانی باد، فهرست کاملی از منابع مراجعه علمی منتشره در دهة اخیر که حاوی جزئیات این گونه بررسیها است، ارائه گردیده است امید است که با ارائه این مقاله گامی هر چند کوچک در جهت خود کفایی در زمینة تامین پایه های موجود نصب شده بمنظور جلوگیری از خرابیهای احتمالی آنها و نیز تدوین آئین‌نامه بارگذاری باد بمنظور طراحی ایمن اینگونه پایه‌ها برای مناطق مختلف سرزمین مملکت ما برداشته شده باشد.
شرح مقاله:
نیروی باد از عوامل مهم در طراحی و محاسبه پایه‌های خطوط انتقال انرژی می‌باشد نیروی ناشی از باد سیار متنوع بوده و متناسب با شرایط زمانی، مکانی، اقلیمی، جوی و بالاخره توپوگرافی و بافت پوششی منطقه می‌باشد.
اگرچه در ممالک مختلف، نیروهای جنبشی باد موثر بر سازه‌ها از طریق روابط تجربی به صورت نیروهای ایستا تبدیل و در آئین نامه‌های محاسباتی منعکس شده‌اند، لیکن باز دنیا شاهد خرابیهای سازه‌های مهندسی بویژه پایه‌های خطوط انتقال انرژی در اثر جریانهای طوفانی باد می‌باشد از آنجائیکه این گونه خرابیها ناشی از اثرات ناشناخته جریانهای طوفانی می‌باشد، یکی از بهترین راهها برای ردیابی این اثرات، بررسی صحرایی رفتار پایه‌های نصب شده در برابر اینگونه جریانات طوفانی می‌باشد. با این انگیزش و با هدف بهبود بخشیدن به معیارها و مفاهیم نیروی باد برای طراحی و محاسبه پایه‌های انتقال انرژی، BPA* در آمریکا اقدام به جمع‌آوری اطلاعات لازم از طریق انجام آزمایشات صحرایی بر روی یک دکل نصب شده. در ناحیه Moro کرد.
اطلاعات جمع‌آوری شده در سالهای 1981-82، آنگاه توسط K.C.Mehta و H.S.Norville مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته که خلاصه‌ای از نحوه جمع‌آوری اطلاعات و تجزیه و تحلیل آن در این مقاله آورده شده است.
/
شکل (1): پایه مورد آزمایش
1ـ شرح آزمایشات صحرائی:
پایه مورد آزمایش در شکل (1) نشان داده شده است. تعداد سه زنجیره مقره ساده هر کدام حامل یک جفت هادی، از این دکل به ارتفاع 33 متر آویزان می‌باشند. دهنه‌های قبل و بعد پایه بترتیب 352 و 450 متر می‌باشد.
امتداد خط انتقال انرژی شمال به جنوب بوده و جریانات اصلی باد از شرق یا غرب عمود بر امتداد خط می‌باشد. بادهای از غرب از ناحیه مسطح روستائی و بادهای از شرق از روی تپه و دره با اختلاف ارتفاع 305 متر در طول افقی 915 متر تا رسیدن به خط طی می‌کنند. نتایج حاصل از اندازه‌گیری‌های صحرائی برای این دو نوع پوشش نتیجه‌گیری برای هرگونه طبیعت مشابه را میسر می‌سازد. BPA دکل مطابق شکل (1) را بادستگاههای سنجش سرعت، جهت و نیروی باد، زاویه انحراف زنجیره مقره و کرنش در ساق پایه، مجهز کرده و نگارش پیوسته 12 دقیقه‌ای را در مواقع جریانهای طوفانی انجام داده است.
2ـ تجزیه و تحلیل اطلاعات حاصل از اندازه‌گیری صحرائی
در اینجا برای نمونه اطلاعات حاصل از اندازه‌گیری صحرائی برای وزش 12 دقیقه‌ای باد از شرق مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. سری زمانی سرعت باد، برای بادهای از شرق در شکل (2) نشان داده شده است که شامل میانگین اندازه‌های دهگانه در یک ثانیه می‌باشد.
طیف توان سری زمانی سرعت باد شکل (2) در شکل (3) آورده شده است. این طیف میزان قابل ملاحظه‌ای از انرژی را در محدوده فرکانس 0.03 تا 0.5 Hz نشان می‌دهد. بنابراین در صورتیکه فرکانس طبیعی خود پایه کوچکتر از 0.5 HZ باشد، امکان وقوع تشدید وجود خواهد داشت که در اینصورت باید در مورد ازدیاد فرکانس طبیعی کل سیستم به بزرگتر از 0.5 HZ تدابیر مناسبی اتخاذ گردد.
بمنظور بررسی مقاومت پایه، در شکل (4) سری زمانی تنش در یک نقطه از یک ساق پایه که بر اساس سنجش کرنش نتیجه گردیده است آورده شده است. نمودارهای شکل‌های (4) و (2) از جریان طوفانی 12 دقیقه‌ای واحدی به ثبت رسیده است.
/
شکل(2): سری زمانی سرعت باد برای بادهای از شرق در ارتفاع 10 متری پایه
/
شکل(3): طیف توان سری زمانی سرعت باد شکل (2)
/
شکل4- سری زمانی تنش در ساق پایه
/
شکل(5) طیف توان سری زمانی تنش شکل (4)
دانلود مقاله کامل درباره بررسی تجربی رفتار پایه‌های نصب شده خطوط انتقال انرژی در برابر جریانهای طوفانی باد