Combined wind and ice loading on antenna towers

Wahba, Yohanna M. F.; Madugula, Murty K. S.; Monforton, Gerard R.

doi:10.1139/l93-135

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“…This is a simplified procedure which recognizes the reduced likelihood of observing maximum wind superposed on maximum ice. Wahba et al (1993) indicate that this ratio covers approximately 85% of all meteorological stations in Canada. However, this is not an issue in the reliability analysis because the variability of wind and ice is considered explicitly through their probability distribution function.…”

Section: Calculation Of Wind and Ice Loadsmentioning

confidence: 90%

Reliability analysis of a telecommunication tower

El-Fashny¹,

Chouinard²,

McClure³

1999

Can. J. Civ. Eng.

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This study presents a structural reliability analysis of a microwave tower subject to wind and freezing-rain hazards. The tower (name code CEBJ, owned by Hydro-Québec) is a 66 m tall, three-legged, steel lattice structure located in the James Bay area. The reliability analysis is performed conditionally with respect to wind speed and ice thickness accretion, and the results are integrated over the domain of wind and ice values using their joint probability distribution. This approach makes it possible to perform sensitivity analyses with respect to various assumptions on the joint probability distribution function of the climatological variable, without having to repeat the detailed coupled reliability -structural analysis of the tower. The probability distribution functions assumed for the wind speed and the ice thickness accretion on the tower members are both extreme-value type I (Gumbel) distributions. Adopting a weakest link model, the failure of the tower is assumed to occur when any of the members fails either in tension, compression, or global buckling. Without loss of generality, the proposed procedure can be applied with more refined probability distribution functions.Résumé : Cette étude propose une procédure de calcul de la probabilité de ruine mécanique d'un pylône de télécommunication du type autoporteur sous charges de verglas et vent. La procédure est illustrée pour un pylône de section triangulaire de 66 m de haut du type treillis en acier (nom de code CEBJ), utilisé par Hydro-Québec dans son réseau hertzien de la région de la Baie James. L'analyse de fiabilité est effectuée conditionnellement par rapport à des valeurs données de vent et de verglas, et la probabilité de rupture est obtenue par intégration de la fonction de probabilité conjointe des deux variables aléatoires sur tout le domaine. Cette façon de procéder permet de recalculer la fiabilité du pylône pour différentes lois de distribution conjointe sans avoir à répéter l'analyse de fiabilité détaillée couplée à l'analyse structurale du pylône. Les lois de probabilité postulées pour la vitesse du vent et pour l'épaisseur de glace accumulée sur chaque surface des membrures du pylône sont toutes deux des distributions de valeur extrême type I (Gumbel). Le critère de ruine adopté est celui du maillon le plus faible, i.e., le pylône est défaillant lorsqu'une des membrures atteint sa résistance limite, soit en traction, en compression, ou en flambage. Toutefois, la méthodologie proposée est générale et permet d'étudier des fonctions de probabilité plus raffinées.

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Section: Calculation Of Wind and Ice Loadsmentioning

confidence: 90%