一种获取单管塔的承载状态信息的方法与设备

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种获取单管塔的承载状态信息的方法与设备。

背景技术

单管塔，是通信塔的常规类型，主要由塔体、避雷针、爬梯、平台、天线支架组成，是一种挂载通信天线的高耸结构，塔体由单根钢管或多根钢管首尾连接构成，多为圆形或多边形截面焊接钢管。钢管连接处一般采用法兰连接或插接连接，法兰连接又分内法兰和外法兰两种形式。相对于其他类型的通信塔，单管塔具有体形优美、节省空间资源等优势而被普遍采用。在对单管塔进行结构设计或承载能力复核时，需考虑的主要荷载工况及组合中风荷载起决定性作用。评判单管塔结构承载能力时，分为强度指标和刚度指标，其中强度指标一般需考虑塔体和节点，刚度指标一般考虑整体变形。现有的单管塔承载能力状态获取办法，一般按照国家规范《钢结构设计标准》、《高耸结构设计标准》以及行业规范《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》执行；由于各规范/标准在部分规定中存在一定差异且部分计算内容均为得到明确，在进行单管塔结构设计或验算时，由于参照不同标准的差异性、不同设计人员的主观经验差异及评判标准的不明确，导致获取到的单管塔承载能力状态不统一，不利于单管塔全生命周期的使用、维护及统一管理。另一方面，根据规范进行单管塔承载能力状态获取的步骤较为繁琐，环节较多易人为出错。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种获取单管塔的承载状态信息的方法与设备。

根据本申请的一个方面，提供了一种获取单管塔的承载状态信息的方法，该方法包括：

获取目标单管塔的塔身应力百分比；

根据所述塔身应力百分比确定所述目标单管塔的塔顶位移百分比；

获取所述目标单管塔的螺栓应力百分比；

将所述目标单管塔的塔身应力百分比、塔顶位移百分比以及螺栓应力百分比中数值最大的百分比确定为所述目标单管塔的承载能力百分比，根据所述承载能力百分比确定所述目标单管塔的承载状态信息，其中，所述承载状态信息为已超限、已满载或有余量。

根据本申请的另一个方面，提供了一种获取单管塔的承载状态信息的设备，该设备包括：

一一模块，用于获取目标单管塔的塔身应力百分比；

一二模块，用于根据所述塔身应力百分比确定所述目标单管塔的塔顶位移百分比；

一三模块，用于获取所述目标单管塔的螺栓应力百分比；

一四模块，用于将所述目标单管塔的塔身应力百分比、塔顶位移百分比以及螺栓应力百分比中数值最大的百分比确定为所述目标单管塔的承载能力百分比，根据所述承载能力百分比确定所述目标单管塔的承载状态信息，其中，所述承载状态信息为已超限、已满载或有余量。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机设备，其中，该设备包括：

处理器；以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上任一所述方法的步骤。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令在被执行时使得系统进行执行如上任一所述方法的步骤。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如上任一所述方法的步骤。

与现有技术相比，本申请通过单管塔建模系统对有限元建模过程进行简化，快速准确获取单管塔的承载状态信息，缩短建模时间并降低出错率，降低入门难度的同时，使得操作更加简单、快捷，对于单管塔录入人员的专业性要求较低，学习成本低，营造了良好的数据录入环境。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本申请一个实施例的一种获取单管塔的承载状态信息的方法流程图；

图2示出根据本申请另一个实施例的一种计算机设备的设备结构图；

图3示出可被用于实施本申请中所述的各个实施例的示例性系统。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述。

在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(例如，中央处理器（Central Processing Unit，CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(Read Only Memory，ROM)或闪存(Flash Memory)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存（Phase-Change Memory，PCM）、可编程随机存取存储器(Programmable Random Access Memory，PRAM)、静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory，SRAM)、动态随机存取存储器 (Dynamic Random AccessMemory，DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、数字多功能光盘(Digital Versatile Disc，DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

本申请所指设备包括但不限于用户设备、网络设备、或用户设备与网络设备通过网络相集成所构成的设备。所述用户设备包括但不限于任何一种可与用户进行人机交互（例如通过触摸板进行人机交互）的移动电子产品，例如智能手机、平板电脑等，所述移动电子产品可以采用任意操作系统，如Android操作系统、iOS操作系统等。其中，所述网络设备包括一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和信息处理的电子设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD）、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、嵌入式设备等。所述网络设备包括但不限于计算机、网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或多个服务器构成的云；在此，云由基于云计算（Cloud Computing）的大量计算机或网络服务器构成，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个虚拟超级计算机。所述网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络、无线自组织网络（Ad Hoc网络）等。优选地，所述设备还可以是运行于所述用户设备、网络设备、或用户设备与网络设备、网络设备、触摸终端或网络设备与触摸终端通过网络相集成所构成的设备上的程序。

当然，本领域技术人员应能理解上述设备仅为举例，其他现有的或今后可能出现的设备如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或者更多，除非另有明确具体的限定。

图1示出了根据本申请一个方面的一种获取单管塔的承载状态信息的方法，其中，该方法应用于计算机设备，该方法包括步骤S101、步骤S102、步骤S103以及步骤S104。在步骤S101中，获取目标单管塔的塔身应力百分比；在步骤S102中，根据所述塔身应力百分比确定所述目标单管塔的塔顶位移百分比；在步骤S103中，获取所述目标单管塔的螺栓应力百分比；在步骤S104中，将所述目标单管塔的塔身应力百分比、塔顶位移百分比以及螺栓应力百分比中数值最大的百分比确定为所述目标单管塔的承载能力百分比，根据所述承载能力百分比确定所述目标单管塔的承载状态信息，其中，所述承载状态信息为已超限、已满载或有余量。其中，所述计算机设备包括但不限于用户设备、网络设备或者用户设备与网络设备的集成设备，所述用户设备包括但不限于任何一种可与用户进行人机交互（例如通过触摸板进行人机交互）的移动电子产品，所述网络设备包括但不限于计算机、网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或多个服务器构成的云。

具体而言，计算机设备可以基于管理人员关于目标单管塔的数据输入操作，获取目标单管塔的输入数据，如按照特定格式批量导入多个单管塔的输入数据或者在应用中输入对应一个或多个单管塔的输入数据等。对应输入数据包括单管塔的基础信息、挂载信息以及结构信息等。所述基础信息包括但不限于塔标识信息、塔体信息及计算参数信息，塔体信息包括塔高信息、塔顶外径信息、塔底外径信息以及避雷针类型等，对应计算参数信息包括基本风压、地面粗糙度类别、离地高度、阻尼比、塔身材质、截面类型、组合系数等，在一些情形下，所述计算参数信息还包括塔身是否设置爬梯等。对应挂载信息包括但不限于挂载的天线、装饰平台及附属设备的具体信息，如天线信息包括天线类型、挂高、高度、宽度、重量、外挑距离等，装饰平台信息包括平台类型、平台挂高、平台宽度、平台高度等，附属设备信息包括设备类型、设备挂高、设备面积以及设备重量等。对应结构信息包括塔段信息和法兰信息，塔段信息包括各个塔段的长度、钢管壁厚（例如，通常设置为10mm）、每段上直径及每段下直径等，法兰信息包括每个法兰连接处的法兰外径、法兰中径、法兰内径、螺栓直径、螺栓数量以及螺栓材料等。通过前述参数可以对单管塔的承载状态信息进行计算，如计算对应塔身应力百分比、塔顶位移百分比以及螺栓应力百分比等，从而基于前述三个应力百分比确定单管塔的承载状态，如是否已超限、已满载，或者当前仍有余量等。

在一些实施方式中，所述根据所述承载能力百分比确定所述目标单管塔的承载状态信息，包括：若所述承载能力百分比大于100%，则确定所述目标单管塔的承载状态信息为已超限；若所述承载能力百分比小于或等于100%且大于第一百分比阈值，则确定所述目标单管塔的承载状态信息为已满载；若所述承载能力百分比小于或等于第一百分比阈值，则确定所述目标单管塔的承载状态信息为有余量。例如，计算机设备获取到对应塔身应力百分比、塔顶位移百分比以及螺栓应力百分比后，将其中应力百分比最大的值确定为该单管塔的承载能力百分比，并基于该承载能力百分比与预设百分比阈值进行比较，确定该目标单管塔的承载状态信息，如大于第一预设百分比阈值，则确定为已超限，若小于或等于第一预设百分比阈值且大于第二预设百分比阈值，则确定为已满载，若小于或等于第二预设百分比阈值，则确定承载状态信息为有余量等。具体地，为了较为直观地体现是否超限，通常将第一预设百分比阈值设定为100%，则当所述承载能力百分比大于100%，则确定所述目标单管塔的承载状态信息为已超限；若所述承载能力百分比小于或等于100%且大于预设百分比阈值（例如，95%等），则确定所述目标单管塔的承载状态信息为已满载；若所述承载能力百分比小于或等于预设百分比阈值，则确定所述目标单管塔的承载状态信息为有余量。

在一些实施方式中，在步骤S101中，获取所述目标单管塔的塔身材料信息及单管塔计算参数；根据所述目标塔身材料信息确定对应的塔身应力设计值，并基于所述单管塔计算参数确定塔身应力最大值；将所述塔身应力最大值与所述塔身应力设计值做比值得到所述目标单管塔的塔身应力百分比。例如，由于单管塔的塔模型基本固定，对应塔身模型为圆锥形结构，可以通过塔身材料较为简单的求解对应的塔身应力最大值，该塔身应力最大值可以是基于塔身材料实时计算的，还可以是由管理人员输入获取的。不同材质的塔身材料对应应力设计值不同，例如，钢种为碳素结构钢，壁厚小于或等于16mm时，对应钢材强度设计值抗拉、抗压和抗弯强度最小值为215 N/mm

在一些实施方式中，在步骤S102中，获取所述目标单管塔的单管塔塔体高度，并基于所述计算参数确定标准组合下的塔顶位移值；根据所述塔顶位移值、所述单管塔塔体高度及所述塔身应力百分比确定所述目标单管塔的塔顶位移百分比。例如，计算机获取到对应塔身应力百分比后，可以基于该塔身应力百分比继续求解塔顶位移百分比等。计算机设备先获取目标单管塔的单管塔塔体高度，并确定标准组合下的塔顶位移值，标准组合下的塔顶位移值由有限元计算模型基于前述输入参数计算后通过软件导出得到等。其中，所述标准组合是指1.0恒+1.0风+0.7活对应组合等。计算机设备获取到单管塔塔体高度、塔顶位移值及塔身应力百分比后，可以计算得到目标单管塔的塔顶位移百分比，如根据塔高计算塔身位移限值，将塔身位移值与塔身位移限值作比，从而确定对应塔顶位移百分比等。在一些实施方式中，根据所述塔顶位移值、所述单管塔塔体高度及所述塔身应力百分比确定所述目标单管塔的塔顶位移百分比，包括：若所述塔身应力百分比大于塔身应力百分比阈值，则将所述单管塔塔体高度除以第一预设值得到对应的位移限值；若所述塔身应力百分比小于或等于塔身应力百分比阈值，则将所述塔高除以第二预设值得到对应的位移限值，其中，所述第一预设值大于第二预设值；将所述塔顶位移值与所述位移限值做比值，得到所述目标单管塔的塔顶位移百分比。例如，计算机设备根据塔身应力百分比来进行条件判断，将塔身应力百分比与预设塔身应力百分比阈值（例如，80%等）作比较，若塔身应力百分比大于塔身应力百分比阈值，则将所述塔高除以第一预设值（例如，33）得到对应的位移限值；若所述塔身应力百分比小于或等于塔身应力百分比阈值，则将所述塔高除以第二预设值（例如，30等）得到对应的位移限值，其中，所述第一预设值大于第二预设值。随后，计算机设备根据获取的位移限值，计算对应塔顶位移百分比=（塔顶位移值/位移限值）*100%，并输出该塔顶位移百分比等。

在一些实施方式中，所述螺栓应力百分比用于指示塔段连接部位承载状态，基于内法兰、外法兰的不同连接，可以确定对应的内法兰螺栓应力百分比或外法兰螺栓应力百分比等。如所述螺栓应力百分比包括内法兰螺栓应力百分比或外法兰应力螺栓百分。通常，法兰分为内法兰和外法兰的原因是基于法兰是在管道外部还是管道内部，也就是说，如果可以在管道外部看到法兰，则为外部法兰；相反，如果在管道外部看不到法兰，但是在管道内部可以看到法兰，则该法兰为内部法兰；仅从这一点上，可以清楚地得出内法兰和外法兰之间的差异之一是法兰安装在不同的位置，毕竟，一个在管道内，另一个在管道外。

当对应法兰信息中连接方式为内法兰时，对应螺栓应力百分比为内法兰螺栓应力百分比，如在一些实施方式中，在步骤S103中，获取所述目标单管塔的内法兰计算参数，其中，所述内法兰计算参数包括多个内法兰的法兰中径、法兰外径、螺栓数量及螺栓材质；根据所述多个内法兰的法兰中径、法兰外径以及螺栓数量确定每个内法兰的塔段底分项系数，并基于每个内法兰的弯矩设计值乘以对应塔段分项系数确定每个内法兰对应塔段的荷载强度，其中，所述弯矩设计值与对应螺栓材质相对应；将所述多个内法兰对应塔段的荷载强度中最大值与对应荷载设计值做比值，得到所述目标单管塔的内法兰螺栓应力百分比。例如，为了便于区分，将内法兰的外圈对应直径称为法兰外径，内圈对应直径称为法兰中径，所述弯矩设计值用于指示每个内法兰构件所需要的设计力矩值，该设计力矩值是用荷载标准计算得到，为设计基准内最大荷载统计分布的特征值（例如，均值、中值或者某个分位值等）。对应螺栓强度设计值通过查询对应标准可以确定，如根据螺栓材质查询得到，具体地，内法兰螺栓8.8级对应普通A、B级螺栓的抗拉值为400、抗剪值为320，对应锚栓的抗拉值为400等，内法兰螺栓10.9级对应普通A、B级螺栓的抗拉值为500、抗剪值为310，对应锚栓的抗拉值为500等。对应荷载强度中最大值由对应荷载规范值（如弯矩设计值）乘以荷载分项系数得到，所述荷载设计值由对应内法兰的螺栓横截面积乘以螺栓强度设计值得到，对应螺栓横截面积可以基于螺栓直径计算确定等。如在一些实施方式中，所述内法兰计算参数包括每个内法兰的螺栓直径，所述荷载设计值由对应内法兰的所述螺栓直径、螺栓抗拉强度设计值确定，所述螺栓抗拉强度设计值与所述螺栓材质相对应。例如，每个塔段螺栓对应荷载设计值=每个塔段底螺栓横截面积*螺栓抗拉设计值，对应每个塔段底螺栓横截面积=（π/4）*螺栓直径^2。随后，计算机设备可以基于荷载强度与荷载设计值的比值，确定对应螺栓应力百分比。

在一些实施方式中，所述根据所述多个内法兰的法兰中径、法兰外径以及螺栓数量确定每个内法兰的塔段分项系数，包括：将所述多个内法兰从1到N进行编号，并从所述多个内法兰中选取编号为k的内法兰，其中，N为所述多个内法兰的法兰数量，k为小于或等于N的正整数；根据编号为k的内法兰的法兰中径、法兰外径及螺栓数量计算对应法兰角度；基于编号为k的内法兰的法兰中径、法兰外径及法兰角度确定对应的塔段底分项系数。例如，对于处于不同位置的内法兰，通常对齐进行编号并依次计算每个内法兰对应的塔段底分项系数，将所述多个内法兰从1到N进行编号，并从所述多个内法兰中选取编号为k的内法兰，将该编号为k的内法兰作为当前计算的内法兰并计算对应塔段分项系数。计算机设备判断k是否小于N，若是，则计算当前内法兰对应的分项系数，若否，则确定当前所有内法兰的塔段分项系数计算完毕，则输出所有分项系数，并根据每个内法兰的弯矩设计值及塔段分项系数，确定每个内法兰的荷载强度，并从中将荷载强度最大的值确定为对应内法兰荷载强度等，用于后续螺栓应力百分比计算。其中，当k小于N时，当前内法兰的分项系数可以是用户输入的，还可以是基于计算得到，如先计算法兰角度，对应法兰角度=2π/螺栓数量。如在一些实施方式中，所述基于编号为k的内法兰的法兰中径、法兰外径及法兰角度确定对应的塔段分项系数，包括：令变量i=0，初始的分项系数kf=0，执行对应内法兰判断过程：e计算对应内法兰判断值=（法兰中径）/2*cos（法兰角度/2+法兰角度*i）+（法兰外径）/3；若所述内法兰判断值大于零，则根据法兰中径、法兰外径及法兰角度更新所述分项系数，并将变量i+1；重复执行上述判断过程e，直至所述内法兰判断值小于或等于零，则基于对应法兰中径、法兰外径及更新后的分项系数确定对应的塔段分项系数。例如，通过设置初始分项系数kf=0，并迭代计算，基于内法兰判断值确定是否结束迭代过程，其中，迭代计算的过程为kf=kf+[（法兰中径）/2*cos（法兰角度/2+法兰角度*i）+（法兰外径）/3]^2，其中，每次迭代过程中当前i=上一次迭代的i+1。如在一些实施方式中，所述根据法兰中径、法兰外径及法兰角度更新所述分项系数，包括：将当前的分项系数加上当前内法兰判断值的平方值，得到更新后的分项系数。对应迭代结束的条件为前述内法兰判断值小于或等于零，其中，内法兰判断值=（法兰中径）/2*cos（法兰角度/2+法兰角度*i）+（法兰外径）/3。当内法兰判断值小于零，则记录当前分项系数，该分项系数由多轮迭代更新得到，并基于该当前分项系数计算最终的塔段分项系数，如在一些实施方式中，所述塔段分项系数=（法兰中径/2+法兰外径/3）/（2*更新后的分项系数）。

同理，当螺栓应力百分比为外法兰螺栓应力百分比时，可以基于类似的过程得到，如在一些实施方式中，所述螺栓应力百分比包括外法兰螺栓应力百分比；其中，在步骤S103中，获取所述单管塔的塔底塔段的法兰中径、法兰内径、螺栓数量、塔段壁厚以及螺栓材质；根据所述塔底塔段的法兰内径、塔段壁厚计算对应内壁直径，根据所述螺栓数量确定对应的法兰角度；根据所述塔底塔段的法兰中径、法兰角度以及所述内壁直径确定对应的塔段底分项系数，并将所述塔段底分项系数乘以弯矩设计值确定所述塔底塔段的荷载强度，其中，所述弯矩设计值与对应螺栓材质相对应；将所述塔底塔段的荷载强度与对应荷载设计值做比值，得到所述目标单管塔的外法兰螺栓应力百分比。区别于前述内法兰螺栓应力百分比的计算，外法兰螺栓应力百分比计算时，是通过法兰中径及法兰内径计算对应外法兰螺栓应力百分比。其中，所述弯矩设计值用于指示每个外法兰构件所需要的设计力矩值，该设计力矩值是用荷载标准计算得到，为设计基准内最大荷载统计分布的特征值（例如，均值、中值或者某个分位值等）。对应螺栓强度设计值通过查询对应标准可以确定，如根据螺栓材质查询得到，具体地，内法兰螺栓8.8级对应普通A、B级螺栓的抗拉值为400、抗剪值为320，对应锚栓的抗拉值为400等，内法兰螺栓10.9级对应普通A、B级螺栓的抗拉值为500、抗剪值为310，对应锚栓的抗拉值为500等。对应荷载强度中最大值由对应荷载规范值（如弯矩设计值）乘以荷载分项系数得到，所述荷载设计值由对应外法兰的螺栓横截面积乘以螺栓强度设计值得到，对应螺栓横截面积可以基于螺栓直径计算确定等。其中，区别于内法兰螺栓应力百分比中需要对每个内法兰进行计算，外法兰螺栓应力百分比计算时，仅需要对塔段底部编号为0的外法兰的荷载强度计算，基于该编号为0的外法兰的荷载强度及对应的荷载设计值确定对应外法兰螺栓应力百分比。

在一些实施方式中，所述根据所述塔底塔段的法兰中径、法兰外径、法兰角度以及所述内壁直径确定对应的塔段底分项系数，包括：令变量i=0，初始的分项系数kf=0，执行对应外法兰判断过程：f计算对应外法兰判断值=（法兰中径）/2*cos（法兰角度/2+法兰角度*i）+（内壁直径）/2；若所述外法兰判断值大于零，则根据法兰中径、内壁直径及法兰角度更新所述分项系数，并将变量i+1；重复执行上述外法兰判断过程f，直至所述外法兰判断值小于或等于零，则基于对应法兰中径、内壁直径及更新后的分项系数确定对应的塔段底分项系数。其中，当前计算的外法兰为塔段底法兰，对应分项系数可以是用户输入的，还可以是基于计算得到，如先计算法兰角度，对应法兰角度=2π/螺栓数量。如在一些实施方式中，所述基于编号为0的外法兰的法兰中径、法兰内径及法兰角度确定对应的塔段底分项系数，包括：令变量i=0，初始的分项系数kf=0，执行对应外法兰判断过程：f计算对应外法兰判断值=（法兰中径）/2*cos（法兰角度/2+法兰角度*i）+（内壁直径）/2；若所述外法兰判断值大于零，则根据法兰中径、内壁直径及法兰角度更新所述分项系数，并将变量i+1；重复执行上述外法兰判断过程f，直至所述外法兰判断值小于或等于零，则基于对应法兰中径、内壁直径及更新后的分项系数确定对应的塔段底分项系数。例如，通过设置初始分项系数kf=0，并迭代计算，基于外法兰判断值确定是否结束迭代过程，其中，迭代计算的过程为kf=kf+[（法兰中径）/2*cos（法兰角度/2+法兰角度*i）+（内壁直径）/2] ^2，其中，每次迭代过程中当前i=上一次迭代的i+1，内壁直径=塔段底法兰内径-2*塔段底塔段壁厚。如在一些实施方式中，所述根据法兰中径、法兰内径及法兰角度更新所述分项系数，包括：将当前的分项系数加上当前外法兰判断值的平方值，得到更新后的分项系数。对应迭代结束的条件为前述外法兰判断值小于或等于零，其中，外法兰判断值=（法兰中径）/2*cos（法兰角度/2+法兰角度*i）+（内壁直径）/2。当内法兰判断值小于零，则记录当前分项系数，该分项系数由多轮迭代更新得到，并基于该当前分项系数计算最终的塔段底分项系数，如在一些实施方式中，所述塔段底分项系数=（法兰中径/2+内壁直径2）/更新后的分项系数。随后，计算机设备可以基于该塔段底分项系数及最大弯矩设计值确定对应荷载强度，并基于荷载强度与荷载设计值做比值，确定外法兰螺栓应力百分比。

在一些实施方式中，所述承载状态信息为有余量时，所述方法还包括步骤S105（未示出），在步骤S105中，根据所述塔身应力百分比确定对应塔身挂载面积，其中，所述塔身挂载面积存在对应塔身挂载高度与之对应；根据所述塔顶位移百分比确定对应的塔顶挂载面积，其中，所述塔顶挂载面积存在对应塔顶挂载高度与之对应；根据所述螺栓应力百分比确定对应的螺栓挂载面积，其中，所述螺栓挂载面积存在对应螺栓挂载高度与之对应；将所述塔身挂载面积、所述塔顶挂载面积以及所述螺栓挂载面积中最小值作为所述目标单管塔的预计挂载面积，将所述塔身挂载面积、所述塔顶挂载面积以及所述螺栓挂载面积中最小值对应的挂载高度确定为所述预计挂载面积的挂载高度。例如，计算机设备确定前述三个应力百分比之后，可以从中确定最大值，作为对应承载状态百分比，从而确定该单管塔的承载状态信息。若单管塔的承载状态信息为有余量时，计算机设备还可以计算该单管塔的预计挂载面积及挂载高度等，如通过三个应力百分比可以分别计算每个结构所确定的预计挂载面积，并将其中预计挂载面积的最小值确定为单管塔的最终预计挂载面积，并记录对应预计挂载高度等。

其中，塔身挂载面积的计算过程：预计挂载高度=π* (M段下直径^3)/32 -π* [(M段下直径– 2 *钢管壁厚)^3)]/32，其中，M段为塔身最大应力所处塔段；塔身挂载面积A1=F1/（分项系数*基本风压*天线体型系数*预计挂载高度处的高度系数*预计挂载高度处的风振系数）。相应地，螺栓挂载面积的计算过程如下：螺栓挂载面积A2=F2/（分项系数*基本风压*天线体型系数*预计挂载高度处的高度系数*预计挂载高度处的风振系数），其中，F2=（100%-最大承载能力百分比）*荷载设计值*分项系数/（预计挂载高度-螺栓应力百分比最大值所处位置的挂高）。塔顶挂载面积的计算过程如下：预计挂载高度可以是默认计算方式，如预计挂载高度=min（天线挂载高度）-2，其单位为米，或者预计挂载高度由用户手动输入；对应塔顶挂载面积A3=F3/（基本风压*天线体型系数*预计挂载高度*预计挂载高度的风振系数），其中，F3=（100%-最大承载能力百分比）*位移限值/1kN作用下的位移。其中，基本风压、天线体型系数、风振系数等可以通过相应表格查询得到或者通过计算软件计算确定等。

前文主要介绍了一种获取单管塔的承载状态信息的方法的具体实施例，此外，本申请还提供了能够实施前述实施例的具体设备，下面结合图2进行介绍。

图2示出了根据本申请一个方面的一种获取单管塔的承载状态信息的计算机设备100，该设备包括一一模块101、一二模块102、一三模块103以及一四模块104。一一模块101，用于获取目标单管塔的塔身应力百分比；一二模块102，用于根据所述塔身应力百分比确定所述目标单管塔的塔顶位移百分比；一三模块103，用于获取所述目标单管塔的螺栓应力百分比；一四模块104，用于将所述目标单管塔的塔身应力百分比、塔顶位移百分比以及螺栓应力百分比中数值最大的百分比确定为所述目标单管塔的承载能力百分比，根据所述承载能力百分比确定所述目标单管塔的承载状态信息，其中，所述承载状态信息为已超限、已满载或有余量。

在一些实施方式中，所述根据所述承载能力百分比确定所述目标单管塔的承载状态信息，包括：若所述承载能力百分比大于100%，则确定所述目标单管塔的承载状态信息为已超限；若所述承载能力百分比小于或等于100%且大于第一百分比阈值，则确定所述目标单管塔的承载状态信息为已满载；若所述承载能力百分比小于或等于第一百分比阈值，则确定所述目标单管塔的承载状态信息为有余量。

在一些实施方式中，一一模块101，用于获取所述目标单管塔的塔身材料信息及单管塔计算参数；根据所述目标塔身材料信息确定对应的塔身应力设计值，并基于所述单管塔计算参数确定塔身应力最大值；将所述塔身应力最大值与所述塔身应力设计值做比值得到所述目标单管塔的塔身应力百分比。

在一些实施方式中，一二模块102，用于获取所述目标单管塔的单管塔塔体高度，并基于所述计算参数确定标准组合下的塔顶位移值；根据所述塔顶位移值、所述单管塔塔体高度及所述塔身应力百分比确定所述目标单管塔的塔顶位移百分比。在一些实施方式中，根据所述塔顶位移值、所述单管塔塔体高度及所述塔身应力百分比确定所述目标单管塔的塔顶位移百分比，包括：若所述塔身应力百分比大于塔身应力百分比阈值，则将所述单管塔塔体高度除以第一预设值得到对应的位移限值；若所述塔身应力百分比小于或等于塔身应力百分比阈值，则将所述塔高除以第二预设值得到对应的位移限值，其中，所述第一预设值大于第二预设值；将所述塔顶位移值与所述位移限值做比值，得到所述目标单管塔的塔顶位移百分比。

在一些实施方式中，所述螺栓应力百分比用于指示塔段连接部位承载状态，基于内法兰、外法兰的不同连接，可以确定对应的内法兰螺栓应力百分比或外法兰螺栓应力百分比等。当对应法兰信息中连接方式为内法兰时，对应螺栓应力百分比为内法兰螺栓应力百分比，如在一些实施方式中，一三模块103，用于获取所述目标单管塔的内法兰计算参数，其中，所述内法兰计算参数包括多个内法兰的法兰中径、法兰外径、螺栓数量及螺栓材质；根据所述多个内法兰的法兰中径、法兰外径以及螺栓数量确定每个内法兰的塔段底分项系数，并基于每个内法兰的弯矩设计值乘以对应塔段分项系数确定每个内法兰对应塔段的荷载强度，其中，所述弯矩设计值与对应螺栓材质相对应；将所述多个内法兰对应塔段的荷载强度中最大值与对应荷载设计值做比值，得到所述目标单管塔的内法兰螺栓应力百分比。在一些实施方式中，所述内法兰计算参数包括每个内法兰的螺栓直径，所述荷载设计值由对应内法兰的所述螺栓直径、螺栓抗拉强度设计值确定，所述螺栓抗拉强度设计值与所述螺栓材质相对应。

在一些实施方式中，所述根据所述多个内法兰的法兰中径、法兰外径以及螺栓数量确定每个内法兰的塔段分项系数，包括：将所述多个内法兰从1到N进行编号，并从所述多个内法兰中选取编号为k的内法兰，其中，N为所述多个内法兰的法兰数量，k为小于或等于N的正整数；根据编号为k的内法兰的法兰中径、法兰外径及螺栓数量计算对应法兰角度；基于编号为k的内法兰的法兰中径、法兰外径及法兰角度确定对应的塔段分项系数。在一些实施方式中，所述基于编号为k的内法兰的法兰中径、法兰外径及法兰角度确定对应的塔段分项系数，包括：令变量i=0，初始的分项系数kf=0，执行对应内法兰判断过程：e计算对应内法兰判断值=（法兰中径）/2*cos（法兰角度/2+法兰角度*i）+（法兰外径）/3；若所述内法兰判断值大于零，则根据法兰中径、法兰外径及法兰角度更新所述分项系数，并将变量i+1；重复执行上述判断过程e，直至所述内法兰判断值小于或等于零，则基于对应法兰中径、法兰外径及更新后的分项系数确定对应的塔段分项系数。在一些实施方式中，所述根据法兰中径、法兰外径及法兰角度更新所述分项系数，包括：将当前的分项系数加上当前内法兰判断值的平方值，得到更新后的分项系数。在一些实施方式中，所述塔段分项系数=（法兰中径/2+法兰外径/3）/（2*更新后的分项系数）。

同理，当螺栓应力百分比为外法兰螺栓应力百分比时，可以基于类似的过程得到，如在一些实施方式中，所述螺栓应力百分比包括外法兰螺栓应力百分比；其中，一三模块103，用于获取所述单管塔的塔底塔段的法兰中径、法兰内径、螺栓数量、塔段壁厚以及螺栓材质；根据所述塔底塔段的法兰内径、塔段壁厚计算对应内壁直径，根据所述螺栓数量确定对应的法兰角度；根据所述塔底塔段的法兰中径、法兰角度以及所述内壁直径确定对应的塔段底分项系数，并将所述塔段底分项系数乘以弯矩设计值确定所述塔底塔段的荷载强度，其中，所述弯矩设计值与对应螺栓材质相对应；将所述塔底塔段的荷载强度与对应荷载设计值做比值，得到所述目标单管塔的外法兰螺栓应力百分比。在一些实施方式中，所述根据所述塔底塔段的法兰中径、法兰外径、法兰角度以及所述内壁直径确定对应的塔段底分项系数，包括：令变量i=0，初始的分项系数kf=0，执行对应外法兰判断过程：f计算对应外法兰判断值=（法兰中径）/2*cos（法兰角度/2+法兰角度*i）+（内壁直径）/2；若所述外法兰判断值大于零，则根据法兰中径、内壁直径及法兰角度更新所述分项系数，并将变量i+1；重复执行上述外法兰判断过程f，直至所述外法兰判断值小于或等于零，则基于对应法兰中径、内壁直径及更新后的分项系数确定对应的塔段底分项系数。在一些实施方式中，所述塔段底分项系数=（法兰中径/2+内壁直径2）/更新后的分项系数。

在此，所述图2示出的一一模块101、一二模块102、一三模块103以及一四模块104对应的具体实施方式与前述步骤S101、步骤S102、步骤S103以及步骤S104的实施例相同或相似，因而不再赘述，引用的方式包含于此。

在一些实施方式中，所述承载状态信息为有余量时，所述方法还包括一五模块（未示出），用于根据所述塔身应力百分比确定对应塔身挂载面积，其中，所述塔身挂载面积存在对应塔身挂载高度与之对应；根据所述塔顶位移百分比确定对应的塔顶挂载面积，其中，所述塔顶挂载面积存在对应塔顶挂载高度与之对应；根据所述螺栓应力百分比确定对应的螺栓挂载面积，其中，所述螺栓挂载面积存在对应螺栓挂载高度与之对应；将所述塔身挂载面积、所述塔顶挂载面积以及所述螺栓挂载面积中最小值作为所述目标单管塔的预计挂载面积，将所述塔身挂载面积、所述塔顶挂载面积以及所述螺栓挂载面积中最小值对应的挂载高度确定为所述预计挂载面积的挂载高度。

在此，所述一五模块对应的具体实施方式与前述步骤S105的实施例相同或相似，因而不再赘述，引用的方式包含于此。

除上述各实施例介绍的方法和设备外，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机代码，当所述计算机代码被执行时，如前任一项所述的方法被执行。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品被计算机设备执行时，如前任一项所述的方法被执行。

本申请还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个计算机程序；

当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如前任一项所述的方法。

图3示出了可被用于实施本申请中所述的各个实施例的示例性系统；

如图3所示在一些实施例中，系统300能够作为各所述实施例中的任意一个上述设备。在一些实施例中，系统300可包括具有指令的一个或多个计算机可读介质(例如，系统存储器或非易失性内存（non-volatile memory， NVM）/存储设备320)以及与该一个或多个计算机可读介质耦合并被配置为执行指令以实现模块从而执行本申请中所述的动作的一个或多个处理器(例如，(一个或多个)处理器305)。

对于一个实施例，系统控制模块310可包括任意适当的接口控制器，以向(一个或多个)处理器305中的至少一个和/或与系统控制模块310通信的任意适当的设备或组件提供任意适当的接口。

系统控制模块310可包括存储器控制器模块330，以向系统存储器315提供接口。存储器控制器模块330可以是硬件模块、软件模块和/或固件模块。

系统存储器315可被用于例如为系统300加载和存储数据和/或指令。对于一个实施例，系统存储器315可包括任意适当的易失性存储器，例如，适当的DRAM。在一些实施例中，系统存储器315可包括双倍数据速率类型四同步动态随机存取存储器(Double DataRate4 SDRAM，DDR4SDRAM)。

对于一个实施例，系统控制模块310可包括一个或多个输入/输出(I/O)控制器，以向NVM/存储设备320及(一个或多个)通信接口325提供接口。

例如，NVM/存储设备320可被用于存储数据和/或指令。NVM/存储设备320可包括任意适当的非易失性存储器(例如，闪存)和/或可包括任意适当的(一个或多个)非易失性存储设备(例如，一个或多个硬盘驱动器(Hard-Disk Drive，HDD)、一个或多个光盘(CompactDisc，CD)驱动器和/或一个或多个数字通用光盘(Digital Video Disc，DVD)驱动器)。

NVM/存储设备320可包括在物理上作为系统300被安装在其上的设备的一部分的存储资源，或者其可被该设备访问而不必作为该设备的一部分。例如，NVM/存储设备320可通过网络经由(一个或多个)通信接口325进行访问。

(一个或多个)通信接口325可为系统300提供接口以通过一个或多个网络和/或与任意其他适当的设备通信。系统300可根据一个或多个无线网络标准和/或协议中的任意标准和/或协议来与无线网络的一个或多个组件进行无线通信。

对于一个实施例，(一个或多个)处理器305中的至少一个可与系统控制模块310的一个或多个控制器(例如，存储器控制器模块330)的逻辑封装在一起。对于一个实施例，(一个或多个)处理器305中的至少一个可与系统控制模块310的一个或多个控制器的逻辑封装在一起以形成系统级封装(System In a Package，SiP)。对于一个实施例，(一个或多个)处理器305中的至少一个可与系统控制模块310的一个或多个控制器的逻辑集成在同一模具上。对于一个实施例，(一个或多个)处理器305中的至少一个可与系统控制模块310的一个或多个控制器的逻辑集成在同一模具上以形成片上系统(System On Chip，SoC)。

在各个实施例中，系统300可以但不限于是：服务器、工作站、台式计算设备或移动计算设备(例如，膝上型计算设备、手持计算设备、平板电脑、上网本等)。在各个实施例中，系统300可具有更多或更少的组件和/或不同的架构。例如，在一些实施例中，系统300包括一个或多个摄像机、键盘、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)屏幕(包括触屏显示器)、非易失性存储器端口、多个天线、图形芯片、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)和扬声器。

需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路（ASIC）、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本申请的软件程序（包括相关的数据结构）可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。

另外，本申请的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本申请的方法和/或技术方案。本领域技术人员应能理解，计算机程序指令在计算机可读介质中的存在形式包括但不限于源文件、可执行文件、安装包文件等，相应地，计算机程序指令被计算机执行的方式包括但不限于：该计算机直接执行该指令，或者该计算机编译该指令后再执行对应的编译后程序，或者该计算机读取并执行该指令，或者该计算机读取并安装该指令后再执行对应的安装后程序。在此，计算机可读介质可以是可供计算机访问的任意可用的计算机可读存储介质或通信介质。

通信介质包括藉此包含例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的通信信号被从一个系统传送到另一系统的介质。通信介质可包括有导的传输介质(诸如电缆和线(例如，光纤、同轴等))和能传播能量波的无线(未有导的传输)介质，诸如声音、电磁、射频（Radio Frequency ,RF）、微波和红外。计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据可被体现为例如无线介质(诸如载波或诸如被体现为扩展频谱技术的一部分的类似机制)中的已调制数据信号。术语“已调制数据信号”指的是其一个或多个特征以在信号中编码信息的方式被更改或设定的信号。调制可以是模拟的、数字的或混合调制技术。

作为示例而非限制，计算机可读存储介质可包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动的介质。例如，计算机可读存储介质包括，但不限于，易失性存储器，诸如随机存储器(RAM, DRAM, SRAM)；以及非易失性存储器，诸如闪存、各种只读存储器(ROM,PROM, EPROM, EEPROM)、磁性和铁磁/铁电存储器(MRAM, FeRAM)；以及磁性和光学存储设备(硬盘、磁带、CD、DVD)；或其它现在已知的介质或今后开发的能够存储供计算机系统使用的计算机可读信息/数据。

在此，根据本申请的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。