(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210711958.6 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 广西电网有限责任公司电力科 学研 究院 地址 530023 广西壮 族自治区南宁市民主 路6-2号 (72)发明人 刘阳升　张炜　刘鹏　李珊　 黄志都　唐捷　 (74)专利代理 机构 南宁东智知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 45117 专利代理师 黎华艳 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 17/18(2006.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种考虑山洪冲击的混凝土电杆可靠性计 算方法 (57)摘要 本发明属于电力防灾减灾技术领域， 具体涉 及一种考虑山洪冲击的混凝土电杆可靠性计算 方法， 包括步骤： 计算12小时内河道对应降水体 积； 计算河道水位； 计算山洪 到达电杆时的流速； 计算山洪的冲击力矩； 计算混凝土电杆的破坏弯 矩； 计算混凝土电杆的破坏弯矩的概率密度函数 以及计算山洪冲击力矩的概率密度函数； 计算混 凝土电杆的破坏弯矩的概率密度函数和山洪冲 击力矩的概率密度函数的二重积分， 得到混凝土 电杆的可靠性指标。 本发明填补了计算山洪冲击 下临近河道的混凝土电杆的可靠性计算方法的 空白， 为量化山洪对配电网供电的影 响提供了技 术支撑； 实现配电网的山洪灾前预警， 有效提升 电力系统防灾减灾能力， 具有良好的应用前 景。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115221806 A 2022.10.21 CN 115221806 A 1.一种考虑山洪冲击的混凝 土电杆可靠性计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1： 根据12小时降水量预报数据Q， 结合河道的面积SQ， 计算12小时内河道对应降水 体积VQ； 步骤S2： 将 河道看作矩形， 根据矩形的体积计算公式计算河道水位H； 步骤S3： 根据水力坡度J、 水力半径R， 计算 山洪到达电杆时的流速Ve； 步骤S4： 利用山洪到 达电杆时的流速Ve、 河道水位H计算 山洪的冲击力矩的期望值Mf； 步骤S5： 根据混凝 土电杆的工艺 参数计算混凝 土电杆的破坏弯 矩的期望值Mp； 步骤S6： 根据混凝土电杆的破坏弯矩的期望值Mp计算混凝土电杆的破坏弯矩的概率密 度函数fu(Mu)以及根据山洪的冲击力矩的期望值Mf计算山洪冲击力矩的概率密度函数fo (MF)； 其中Mu为混凝土电杆的设计弯 矩； MF为山洪的冲击力矩； 步骤S7： 计算混凝土电杆的破坏弯矩的概率密度函数fu(Mu)和山洪冲击力矩的概率密 度函数fo(MF)的二重积分， 得到混凝 土电杆的可靠性指标 K。 2.根据权利要求1所述的一种考虑山洪冲击的混凝土电杆可靠性计算方法， 其特征在 于， 所述步骤S1中12小时内河道对应降水体积VQ的计算方式为： 其中， 12小时降水量预报数据Q的单位 为mm， 河道的面积SQ的单位为m2。 3.根据权利要求1所述的一种考虑山洪冲击的混凝土电杆可靠性计算方法， 其特征在 于， 所述步骤S2中河道水位H的计算方式为： 式中， b为河道 平均宽度； L 为电杆与河道上游的距离 。 4.根据权利要求1所述的一种考虑山洪冲击的混凝土电杆可靠性计算方法， 其特征在 于， 所述步骤S3中山洪到 达电杆时的流速Ve通过下式计算： 其中， n为河道粗 糙系数。 5.根据权利要求4所述的一种考虑山洪冲击的混凝土电杆可靠性计算方法， 其特征在 于， 所述水力半径R为水流断面 面积与湿周比， 即： 其中， b为河道 平均宽度。 6.根据权利要求1所述的一种考虑山洪冲击的混凝土电杆可靠性计算方法， 其特征在 于， 所述步骤S4中山洪的冲击力矩的期望值Mf通过下式计算： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115221806 A 2式中， CD为阻力系数， A为柱形体在垂直于水流运动方 向平面上的投影面积， A＝dH， d为 柱形体直径； ρ 为水流密度。 7.根据权利要求1所述的一种考虑山洪冲击的混凝土电杆可靠性计算方法， 其特征在 于， 所述步骤S5中混凝 土电杆的破坏弯 矩的期望值Mp的计算方式如下： 式中： Fσ为混凝土电杆混凝土部分的横截面积； Ru为混凝土的受弯抗压强度； r1为混凝 土电杆的截面内半径； r2为混凝土电杆的截面外半径； Fa为混凝土电杆中钢筋的总 面积； σr 为钢筋屈服强度； ra为钢筋形心所围圆环半径。 8.根据权利要求1所述的一种考虑山洪冲击的混凝土电杆可靠性计算方法， 其特征在 于， 所述步骤S6中混凝 土电杆的破坏弯 矩的概率密度函数fu(Mu)通过下式计算： 9.根据权利要求1所述的一种考虑山洪冲击的混凝土电杆可靠性计算方法， 其特征在 于， 所述步骤S6中山洪冲击力矩的概 率密度函数fo(MF)通过下式计算： 10.根据权利要求1所述的一种考虑山洪冲击的混凝土电杆可靠性计算方法， 其特征在 于， 所述步骤S7中混凝 土电杆的可靠性指标 K通过下式计算： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115221806 A 3