CN106548009B - 采空区输电塔动力冲击效应的评估方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种采空区输电塔动力冲击效应的评估方法及装置。其中该方法包括如下步骤：建立输电塔的有限元模型，并使输电塔基础处于不同的预设变形状态；对输电塔进行风振响应测试，以确定输电塔的阻尼比；设定多个风荷载，并分别计算输电塔基础处于不同的变形状态和不同的风荷载下的输电塔的动力冲击系数；将计算的各动力冲击系数中的最大值与预设动力冲击系数相比较，如果动力冲击系数的最大值大于等于预设动力冲击系数，则说明通过改变输电塔结构不能满足输电线路安全性要求。本发明提供的采空区输电塔动力冲击效应的评估方法通过将采空区地表变形冲击效应对输电塔结构承载性能的影响考虑在内，实现了对输电塔结构承载力的准确评估。
Description
技术领域
本发明涉及输电铁塔健康状态评估技术领域，具体而言，涉及一种采空区输电塔动力冲击效应的评估方法及装置。
背景技术
位于煤矿采空区的输电塔，受煤矿采空区地表沉陷的影响，输电塔基础将发生变形，例如不均匀沉降、倾斜和水平滑移，进而使输电塔的根开和塔腿高差发生变化，塔体结构产生较大的附加应力，造成塔体局部破坏或整体发生倒塌，直接威胁输电塔安全及输电线路的稳定运行。
采空区地表沉降有缓慢沉降和突然沉降两种形式。对于缓慢沉降情况，冲击效应不明显，基础变形可以采用拟静力荷载步的方式在输电塔塔脚上施加。而对于输电线路经过采厚比较小的采空区，例如经过采厚比小于40的采空区引起地表塌陷在初期变化较为强烈的情况，突然大幅沉降会造成输电塔基础在较短时间内发生剧烈变形，会对输电塔结构产生动力冲击效应，进而对输电塔结构的承载力产生影响。目前的采空区基础变形输电塔承载力评估分析方法，均未考虑采空区地表变形冲击效应对输电塔结构承载性能的影响，因而无法反映在采空区引起地表塌陷初期时输电塔基础变形过程中输电塔结构的真实受力状况，进而使输电塔存在安全隐患。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种采空区输电塔动力冲击效应的评估方法及装置，旨在解决现有的基础变形过程中采空区输电塔承载力评估分析方法中，没有考虑动力冲击效应对输电塔承载力性能影响而存在较大的安全隐患问题。
一个方面，本发明提出了一种采空区输电塔动力冲击效应的评估方法，该方法包括如下步骤：基础变形模拟步骤，建立输电塔的有限元模型，并使输电塔基础处于不同的预设变形状态；动力冲击系数确定步骤，设定多个风荷载，并分别计算输电塔基础处于不同的变形状态和不同的风荷载下的输电塔的动力冲击系数；动力冲击效应评估步骤，将计算的各动力冲击系数中的最大值与预设动力冲击系数相比较，如果动力冲击系数的最大值大于等于预设动力冲击系数，则说明通过改变输电塔结构不能满足输电线路安全性要求。
进一步地，上述采空区输电塔动力冲击效应的评估方法中，基础变形模拟步骤进一步包括：输电塔基础的预设变形状态包括：沉降变形状态、倾斜变形状态和水平滑移变形状态中的一种或多种。
进一步地，上述采空区输电塔动力冲击效应的评估方法中，动力冲击系数确定步骤进一步包括：静态轴力确定子步骤，计算输电塔基础处于各种预设变形状态和各风荷载下的各杆件的静态轴力Fs；阻尼比确定子步骤，对输电塔进行风振响应测试，以确定输电塔的阻尼比；动态轴力确定子步骤，根据输电塔的阻尼比计算输电塔基础处于各种预设变形状态和各风荷载下的各杆件的动态轴力峰值Fd-peak；动力冲击系数确定子步骤，将相对应的Fs与Fd-peak的比值确定为输电塔的动力冲击系数。
进一步地，上述采空区输电塔动力冲击效应的评估方法中，阻尼比确定子步骤进一步包括：加速度传感器安装子步骤，沿输电塔的高度方向在输电塔的多个杆件上一一对应布置多个加速度传感器；加速度获取子步骤，对输电塔进行风振响应测试，并通过各加速度传感器获取各杆件的加速度；阻尼比确定子步骤，根据各输电塔的杆件的加速度确定输电塔的阻尼比。
进一步地，上述采空区输电塔动力冲击效应的评估方法中，如果动力冲击系数的最大值小于预设动力冲击系数值，则说明通过改变输电塔结构能够满足输电线路安全性。
本发明通过将采空区地表变形冲击效应对输电塔结构承载性能的影响考虑在内，并通过对输电塔基础变形过程中采空区输电塔动力冲击效应的评估，实现了对采空区引起地表塌陷初期基础变形过程中输电塔结构承载力的准确评估，具有更好的适用性和更高的精度，为采空区输电塔结构的精细化设计提供了技术参考和依据，大大地提高了输电塔的安全性能。
另一方面，本发明还提出了一种采空区输电塔动力冲击效应的评估装置，该装置包括：基础变形模拟模块，用于建立输电塔的有限元模型，并使输电塔基础处于不同的预设变形状态；动力冲击系数确定模块，用于设定多个风荷载，并分别计算输电塔基础处于不同的变形状态和不同的风荷载下的输电塔的动力冲击系数；动力冲击效应评估模块，用于将计算的各动力冲击系数中的最大值与预设动力冲击系数相比较，如果动力冲击系数的最大值大于等于预设动力冲击系数，则说明通过改变输电塔结构不能满足输电线路安全性要求。
进一步地，上述采空区输电塔动力冲击效应的评估装置中，基础变形模拟模块中：输电塔基础的预设变形状态包括：沉降变形状态、倾斜变形状态和水平滑移变形状态中的一种或多种。
进一步地，上述采空区输电塔动力冲击效应的评估装置中，动力冲击系数确定模块进一步包括：静态轴力确定子模块，用于计算输电塔基础处于各种预设变形状态和各风荷载下的各杆件的静态轴力Fs；阻尼比确定子模块，用于对输电塔进行风振响应测试，以确定输电塔的阻尼比；动态轴力确定子模块，用于根据输电塔的阻尼比计算输电塔基础处于各种预设变形状态和各风荷载下的各杆件的动态轴力峰值Fd-peak；动力冲击系数确定子模块，用于将相对应的Fs与Fd-peak的比值确定为输电塔的动力冲击系数。
进一步地，上述采空区输电塔动力冲击效应的评估装置中，阻尼比确定子模块进一步包括：加速度传感器安装子模块，用于沿输电塔的高度方向在输电塔的多个杆件上一一对应布置多个加速度传感器；加速度获取子模块，用于对输电塔进行风振响应测试，并通过各加速度传感器获取各杆件的加速度；阻尼比确定子模块，用于根据各输电塔的杆件的加速度确定输电塔的阻尼比。
进一步地，上述采空区输电塔动力冲击效应的评估装置中，动力冲击效应评估模块还用于：如果动力冲击系数的最大值小于预设动力冲击系数值，则说明通过通过改变输电塔结构能够满足输电线路安全性。
本发明通过将采空区地表变形冲击效应对输电塔结构承载性能的影响考虑在内，并通过对输电塔基础变形过程中采空区输电塔动力冲击效应的评估，实现了对采空区引起地表塌陷初期基础变形过程中输电塔结构承载力的准确评估，具有更好的适用性和更高的精度，为采空区输电塔结构的精细化设计提供了技术参考和依据，大大地提高了输电塔的安全性能。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的采空区输电塔动力冲击效应的评估方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的输电塔有限元模型及空间坐标系示意图；
图3为本发明实施例提供的输电塔塔身主材动态轴力时程曲线示意图；
图4为本发明实施例提供的采空区输电塔动力冲击效应的评估装置的结构框图；
图5为本发明实施例提供的采空区输电塔动力冲击效应的评估装置中，动力冲击系数确定模块的结构框图；
图6为本发明实施例提供的采空区输电塔动力冲击效应的评估装置中，阻尼比确定子模块的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
方法实施例：
参见图1，图1为本发明实施例提供的采空区输电塔动力冲击效应的评估方法的流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：
基础变形模拟步骤S1，建立输电塔的有限元模型，并使输电塔基础处于不同的预设变形状态。
具体地，首先，建立输电塔的有限元模型，该建模过程为本领域技术人员所公知，故不赘述。然后，参见图2，通过对输电塔塔脚⑤出的合理约束，模拟输电塔基础的预设变形状态，其中，电塔基础的预设变形状态可以包括沉降变形状态、倾斜变形状态和水平滑移变形状态中的一种或多种。不同的基础变形状态约束条件如表1所示：
表1
| 基础变形类型 | 约束条件 |
| 沉降 | 沉降处释放UZ，非沉降处固接 |
| 倾斜 | 倾斜处释放UZ和ROTY，非倾斜处释放ROTY |
| 水平滑移 | 滑移处释放UX，非滑移处固接 |
表1中UZ和UX为输电塔垂直方向和横线路方向平动自由度，ROTY为绕输电塔顺线路方向的转动自由度。参见图2，X轴为输电塔横线路方向，Y轴为输电塔顺线路方向，Z轴为输电塔垂直方向。需要说明的是，具体实施时，约束方法的具体实现方式为本领域技术人员所公知，故不赘述。
动力冲击系数确定步骤S2，设定多个风荷载，并分别计算输电塔基础处于不同的变形状态和不同的风荷载下的输电塔的动力冲击系数。
具体地，设定的多个风荷载可以分别为90°大风和60°大风，使输电塔基础分别处于沉降变形状态、倾斜变形状态和水平滑移变形状态，将90°大风和60°大风分别与沉降变形状态、倾斜变形状态和水平滑移变形状态组合成多种工况，并分别确定各种工况下的输电塔的动力冲击系数。
动力冲击效应评估步骤S3，将计算的各动力冲击系数中的最大值与预设动力冲击系数相比较，如果动力冲击系数的最大值大于等于预设动力冲击系数，则说明通过改变输电塔结构不能满足输电线路安全性要求。如果动力冲击系数的最大值小于预设动力冲击系数值，则说明通过改变输电塔结构能够满足输电线路安全性。
具体地，通过上述步骤可以得出多个动力冲击系数，选取各动力冲击系数中的最大值并与预设动力冲击系数相比较，如果动力冲击系数的最大值大于等于预设动力冲击系数，则说明通过改变输电塔结构不能够满足输电线路安全性要求，已建线路应提前做好停电和线路改造处理预案。需要说明的是，具体实施时，预设动力冲击系数可以根据实际情况来确定，本实施例对其不做任何限定。
本实施例中，根据基于风环境激励的输电塔结构阻尼比实测值，计算基础变形过程中采空区输电塔的动力冲击效应，将采空区地表变形冲击效应对输电塔结构承载性能的影响考虑在内，并通过对输电塔基础变形过程中采空区输电塔动力冲击效应的评估，实现了对采空区引起地表塌陷初期基础变形过程中输电塔结构承载力的准确评估，大大地提高了输电塔的安全性能。
本发明的一种实施方式中，上述动力冲击系数确定步骤S2可以进一步包括：
静态轴力确定子步骤S21，计算输电塔基础处于各种预设变形状态和各风荷载下的各杆件的静态轴力Fs。
具体地，采用静力方法分析计算输电塔基础处于各预设变形状态和各风荷载组合工况下输电塔结构的受力，并提取各典型杆件的静态轴力Fs。由于输电塔塔腿主材①、输电塔塔身主材②、输电塔塔腿斜材③和输电塔塔身斜材④的承载力受基础变形影响较大，所以各典型杆件可以分别选取输电塔塔腿主材、输电塔塔身主材、输电塔塔腿斜材和输电塔塔身斜材。输电塔塔腿主材、输电塔塔身主材、输电塔塔腿斜材和输电塔塔身斜材的位置参见图2。需要说明的是，静力方法为本领域技术人员所公知，故不赘述。
阻尼比确定子步骤S22，对输电塔进行风振响应测试，以确定输电塔的阻尼比。
具体地，对输电塔进行风振响应测试，并测得输电塔各杆件的加速度。然后采用随机子空间法识别出输电塔结构的阻尼比。需要说明的是，随机子空间法为本领域技术人员所公知，故不赘述。
动态轴力确定子步骤S23，根据输电塔的阻尼比计算输电塔基础处于各种预设变形状态和各风荷载下的各杆件的动态轴力峰值Fd-peak。
具体地，采用非线性瞬态动力方法并根据输电塔结构阻尼比分析绘制输电塔基础处于各预设变形状态和各风荷载组合工况下输电塔杆件的动态轴力的时程曲线，并提取各典型的动态轴力峰值Fd-peak。需要说明的是，非线性瞬态动力方法为本领域技术人员所公知，故不赘述。
动力冲击系数确定子步骤S24，将相对应的Fs与Fd-peak的比值确定为输电塔的动力冲击系数。
具体地，将各种工况下相对应的Fs与Fd-peak的比值确定为输电塔的动力冲击系数。
本实施例中，将Fs与Fd-peak的比值确定为输电塔的动力冲击系数，更加准确的计算了输电塔的动力冲击系数，进一步确保了动力冲击效应评估的准确性。
在本发明的一种实施方式中，阻尼比确定子步骤S22可以进一步包括：
加速度传感器安装子步骤S221，沿输电塔的高度方向在输电塔的多个杆件上一一对应布置多个加速度传感器。
具体地，沿输电塔高度方向的多个杆件上选择加速度测试点，并在各测试点处安装高灵敏度加速度传感器。
加速度获取子步骤S222，对输电塔进行风振响应测试，并通过各加速度传感器获取各杆件的加速度。
具体地，对输电塔进行风振响应测试，通过各加速度传感器采集风环境激励下输电塔各杆件的加速度时程曲线。
阻尼比确定子步骤S223，根据各输电塔的杆件的加速度确定输电塔的阻尼比。
具体地，根据各杆件的加速度，并采用随机子空间法识别出输电塔的阻尼比。
本实施例中，在实际风环境激励下测量输电塔的各杆件的加速度，并用随机子空间法识别出输电塔的阻尼比，使得识别的阻尼比更接近实际阻尼比，进一步确保了动力冲击效应评估的准确性。
在本发明的一种实施方式中，动力冲击效应评估步骤S3可以进一步包括：
如果动力冲击系数的最大值小于预设动力冲击系数值，则说明通过改变输电塔结构能满足输电线路安全性。
具体地，如果动力冲击系数的最大值小于预设动力冲击系数值，则说明通过通过改变输电塔结构能够满足输电线路安全性，即通过提高输电塔结构承载力、采用大板基础或加固改造能够满足输电线路安全性要求。需要说明的是，具体实施时，预设动力冲击系数可以根据实际情况来确定，本实施例对其不做任何限定。
下面将举例进一步说明上述方法实施过程：
以220kV单回路猫头型输电铁塔为例，该输电塔呼称高为30m，10m高处每10min的时间段平均风速的最大值为27m/s，分析时考虑基础水平滑移与90°大风荷载和60°大风荷载组合。
首先，建立图2所示的输电塔有限元模型，释放图2所示塔脚⑤的自由度UX，其余3个塔脚采用固接约束方式。
其次，沿采空区输电塔高度方向，在多个杆件上布置6个高灵敏度加速度传感器，采集风环境激励下各杆件的加速度时程曲线，并采用随机子空间法识别采空区220kV猫头型输电塔结构阻尼比，根据实测数据识别结果确定输电塔结构的阻尼比取值为0.015。
然后，采用建立输电塔有限元模型和三类基础变形的塔脚约束形式，首先采用静力方法分析设计风荷载与基础水平滑移变形组合工况下输电塔结构的受力，并提取典型杆件的静态轴力Fs。根据220kV猫头型输电塔的阻尼比取值为0.015，采用非线性瞬态动力方法分析设计风荷载与基础水平滑移变形组合工况下输电塔各杆件的动态轴力时程曲线，并提取典型杆件内力峰值Fd-peak。塔身主材的动态轴力时程曲线可参见图3，其中，横坐标表示时间，纵坐标表示塔身主材动态轴力。各典型杆件的静态轴力值和动态轴力峰值见表2：
表2
输电塔结构典型杆件的动力冲击系数ai计算值见表3：
表3
最后，预设动力冲击系数为1.50。根据表3中得到的输电塔结构各典型杆件的动力冲击系数ai，选取动力冲击系数最大值2.10，动力冲击系数最大值2.10大于预设动力冲击系数1.50，则判定该输电塔结构冲击效应明显，仅通过提高塔结构承载力、采用大板基础或加固改造不能满足输电线路安全性要求，已建线路则应提前做好停电和线路改造处理预案。其他基础变形状态下，可按照上述步骤进行评估。
综上所述，本实施例通过将采空区地表变形冲击效应对输电塔结构承载性能的影响考虑在内，并通过对输电塔基础变形过程中采空区输电塔动力冲击效应的评估，实现了对采空区引起地表塌陷初期基础变形过程中输电塔结构承载力的准确评估，为采空区输电塔结构的精细化设计提供了技术参考和依据，大大地提高了输电塔的安全性能。
装置实施例：
参见图4，图4为本发明实施例提供的采空区输电塔动力冲击效应的评估装置的结构框图。如图所示，该装置包括：基础变形模拟模块100、动力冲击系数确定模块200和动力冲击效应评估模块300。其中，基础变形模拟模块100用于建立输电塔的有限元模型，并使输电塔基础处于不同的预设变形状态，预设变形状态可以包括：沉降变形状态、倾斜变形状态和水平滑移变形状态中的一种或多种。动力冲击系数确定模块200用于设定多个风荷载，并分别计算输电塔基础处于不同的变形状态和不同的风荷载下的输电塔的动力冲击系数。动力冲击效应评估模块300用于将计算的各动力冲击系数中的最大值与预设动力冲击系数相比较，如果动力冲击系数的最大值大于等于预设动力冲击系数，则说明通过改变输电塔结构不能满足输电线路安全性要求，即通过提高输电塔结构承载力、采用大板基础或加固改造不能满足输电线路安全性要求，已建线路应提前做好停电和线路改造处理预案。其中，该装置的具体实施过程参见上述方法实施例中的说明即可，本实施例在此不再赘述。
本实施例中，通过将采空区地表变形冲击效应对输电塔结构承载性能的影响考虑在内，并通过对输电塔基础变形过程中采空区输电塔动力冲击效应的评估，实现了对采空区引起地表塌陷初期基础变形过程中输电塔结构承载力的准确评估，具有更好的适用性和更高的精度，为采空区输电塔结构的精细化设计提供了技术参考和依据，大大地提高了输电塔的安全性能。
本实施例中，采用加速度传感器实时测量输电塔杆件的加速度，并通过实时加速度确定输电塔的阻尼比，使确定的输电塔的阻尼比更接近实际值，进而为确保了动力冲击效应评估的准确性。
参见图5，上述实施例中，动力冲击系数确定模块200可以包括：静态轴力确定子模块210、阻尼比确定子模块220、动态轴力确定子模块230和动力冲击系数确定子模块240。其中，静态轴力确定子模块210用于计算输电塔基础处于各种预设变形状态和各风荷载下的各杆件的静态轴力Fs。阻尼比确定子模块220用于对输电塔进行风振响应测试，以确定输电塔的阻尼比。动态轴力确定子模块230用于根据输电塔的阻尼比计算输电塔基础处于各种预设变形状态和各风荷载下的各杆件的动态轴力峰值Fd-peak。动力冲击系数确定子模块240用于将相对应的Fs与Fd-peak的比值确定为输电塔的动力冲击系数。其中，该装置中动力冲击系数确定模块具体实施过程参见上述方法实施例中的说明即可，本实施例在此不再赘述。
本实施例中，将Fs与Fd-peak的比值确定为输电塔的动力冲击系数，更加准确的计算了输电塔的动力冲击系数，进一步确保了动力冲击效应评估的准确性。
参见图6，上述实施例中阻尼比确定子模块220可以包括：加速度传感器安装子模块221、加速度获取子模块222和阻尼比确定子模块223。其中，加速度传感器安装子模块221用于沿输电塔的高度方向在输电塔的多个杆件上一一对应布置多个加速度传感器。加速度获取子模块222用于对输电塔进行风振响应测试，并通过各加速度传感器获取各杆件的加速度。阻尼比确定子模块223用于根据各输电塔的杆件的加速度确定输电塔的阻尼比。其中，该装置中阻尼比确定子模块具体实施过程参见上述方法实施例中的说明即可，本实施例在此不再赘述。
本实施例中，在实际风环境激励下测量输电塔的各杆件的加速度，并用随机子空间法识别出输电塔的阻尼比，使得识别的阻尼比更接近实际阻尼比，进一步确保了动力冲击效应评估的准确性。
上述实施例中，动力冲击效应评估模块300还用于：如果动力冲击系数的最大值小于预设动力冲击系数值，则说明通过通过改变输电塔结构能够满足输电线路安全性，即通过提高输电塔结构承载力、采用大板基础或加固改造能够满足输电线路安全性要求。需要说明的是，具体实施时，具体预设动力冲击系数可以根据实际情况来确定，本实施例对其不做任何限定。
综上所述，本实施例通过将采空区地表变形冲击效应对输电塔结构承载性能的影响考虑在内，并通过对输电塔基础变形过程中采空区输电塔动力冲击效应的评估，实现了对采空区引起地表塌陷初期基础变形过程中输电塔结构承载力的准确评估，具有更好的适用性和更高的精度，为采空区输电塔结构的精细化设计提供了技术参考和依据，大大地提高了输电塔的安全性能。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种采空区输电塔动力冲击效应的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
基础变形模拟步骤，建立所述输电塔的有限元模型，并使所述输电塔基础处于不同的预设变形状态；
动力冲击系数确定步骤，设定多个风荷载，分别为90°大风和60°大风的风荷载，形成不同风向与不同所述预设变形状态组合的多种工况；计算所述输电塔基础处于各种所述预设变形状态和各所述风荷载下的各杆件的静态轴力Fs，加速度传感器安装子步骤，沿所述输电塔的高度方向在所述输电塔的多个杆件上一一对应布置多个加速度传感器；加速度获取子步骤，对所述输电塔进行风振响应测试，并通过各所述加速度传感器获取各所述杆件的加速度；阻尼比确定子步骤，根据各所述输电塔的杆件的加速度，采用随机子空间法识别出所述输电塔的阻尼比；根据所述输电塔的阻尼比计算所述输电塔基础处于各种所述预设变形状态和各所述风荷载下的各所述杆件的动态轴力峰值Fd-peak；将相对应的Fs与Fd-peak的比值确定为所述输电塔的动力冲击系数；
动力冲击效应评估步骤，将计算的各所述动力冲击系数中的最大值与预设动力冲击系数相比较，如果所述动力冲击系数的最大值大于等于所述预设动力冲击系数，则通过改变所述输电塔结构不能满足输电线路安全性要求。
2.根据权利要求1所述的采空区输电塔动力冲击效应的评估方法，其特征在于，所述输电塔基础的预设变形状态包括：沉降变形状态、倾斜变形状态和水平滑移变形状态中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的采空区输电塔动力冲击效应的评估方法，其特征在于，所述动力冲击效应评估步骤进一步包括：
如果所述动力冲击系数的最大值小于所述预设动力冲击系数值，则通过改变所述输电塔结构能够满足输电线路安全性。
4.一种采空区输电塔动力冲击效应的评估装置，其特征在于，包括：
基础变形模拟模块(100)，用于建立所述输电塔的有限元模型，并使所述输电塔基础处于不同的预设变形状态；
动力冲击系数确定模块(200)，用于设定多个风荷载，分别为90°大风和60°大风的风荷载，形成不同风向与不同所述预设变形状态组合的多种工况；计算所述输电塔基础处于各种所述预设变形状态和各所述风荷载下的各杆件的静态轴力Fs，加速度传感器安装子步骤，沿所述输电塔的高度方向在所述输电塔的多个杆件上一一对应布置多个加速度传感器；加速度获取子步骤，对所述输电塔进行风振响应测试，并通过各所述加速度传感器获取各所述杆件的加速度；阻尼比确定子步骤，根据各所述输电塔的杆件的加速度，采用随机子空间法识别出所述输电塔的阻尼比；根据所述输电塔的阻尼比计算所述输电塔基础处于各种所述预设变形状态和各所述风荷载下的各所述杆件的动态轴力峰值Fd-peak；将相对应的Fs与Fd-peak的比值确定为所述输电塔的动力冲击系数；
动力冲击效应评估模块(300)，用于将计算的各所述动力冲击系数中的最大值与预设动力冲击系数相比较，如果所述动力冲击系数的最大值大于等于所述预设动力冲击系数，则说明通过改变所述输电塔结构不能满足输电线路安全性要求。
5.根据权利要求4所述的采空区输电塔动力冲击效应的评估装置，其特征在于，所述基础变形模拟模块(100)中的预设变形状态包括：沉降变形状态、倾斜变形状态和水平滑移变形状态中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的采空区输电塔动力冲击效应的评估装置，其特征在于，所述动力冲击效应评估模块(300)进一步包括：
如果所述动力冲击系数的最大值小于所述预设动力冲击系数值，则说明通过改变所述输电塔结构能够满足输电线路安全性。
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