CN104989152A - 一种十字交叉形架空输电杆塔 - Google Patents

Abstract

一种十字交叉形架空输电杆塔，所述杆塔包括构成角柱的四根立柱2，杆塔侧面上下依次设有多组十字交叉形斜撑，每组十字交叉形斜撑由两根斜撑杆1交叉构成，斜撑杆的上下端分别连接在所述杆塔同侧面的两根立柱2上，其特征是：在由结构分析和现场实测找出的结构特性薄弱部位的杆塔侧面上，由斜撑杆1与立柱2之间形成的三角区域内，设有直径为所述三角区域内切圆的70％的圆环形耗能器，所述圆环耗能器通过支撑杆件3连接在所述斜撑杆1和立柱2与所述内切圆的切点位置。本发明不仅可以提高架空输电杆塔结构整体刚度及局部承载力，而且可以在台风荷载作用下耗散一部分能量，进而提高架空输电杆塔的整体性能。

Description

一种十字交叉形架空输电杆塔

技术领域

本发明涉及一种设有耗能构件的十字交叉形架空输电杆塔。

背景技术

架空输电杆塔线体系是高负荷电能输送的载体，是重要的生命线工程结构。架空输电杆塔线体系具有塔体结构高、跨距大、整体结构较柔等特点。这种结构体系对风荷载较为敏感，容易发生振动疲劳损伤和极端条件下(如台风作用下)的动态倒塌破坏。

过去设计建造的十字交叉形架空输电杆塔(四根立柱构成杆塔，杆塔侧面为多个十字交叉形斜撑)存在未设次级斜撑的现象，而且在设计过程中风荷载设计值取值较小，导致该类型架空输电杆塔抗风能力较差。如何加固该类型架空输电杆塔结构，提高其抗灾性能是架空输电杆塔领域中亟待解决的问题之一。

传统的结构抗风设计方法是利用自身的能力来耗散振动能量，如加大构件的截面尺寸或提高材料的强度等级等。为减小架空输电杆塔的振动响应，除了研究承重体系本身的抗振和构造要求之外，还需要对振动控制技术进行研究。结构振动控制可以有效地减轻结构在外荷载作用下的损伤，进而提高结构的防灾性能。振动控制可以通过减振、隔振装置来消耗振动能量，或者通过施加能量来抵消外荷载作用对结构的影响。具体是在结构的某些部位装设某种装置、机构或子结构，以改变或调整结构的动力特性或动力作用，使结构在外荷载作用下的动力响应得到合理控制。因此，可以考虑在架空输电杆塔结构上增设耗能装置来对其进行风振控制。

金属屈服耗能器在长期使用功能不变及降低维护费方面具有十分突出的特点，由金属阻尼器构成的圆环形耗能器无需维护，具有耐久性好，使用周期长等优点。因此，可以将圆环形耗能器作为阻尼器装置安装在十字交叉形架空输电杆塔结构上，对其进行风振控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种十字交叉形架空输电杆塔，可有效控制风振。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种十字交叉形架空输电杆塔，所述杆塔包括构成角柱的四根立柱2，杆塔侧面上下依次设有多组十字交叉形斜撑，每组十字交叉形斜撑由两根斜撑杆1交叉构成，斜撑杆的上下端分别连接在所述杆塔同侧面的两根立柱2上，其特征是：在由结构分析和现场实测找出的结构特性薄弱部位的杆塔侧面上，由斜撑杆1与立柱2之间形成的三角区域内，设有直径为所述三角区域内切圆的70％的圆环形耗能器，所述圆环耗能器通过支撑杆件3连接在所述斜撑杆1和立柱2与所述内切圆的切点位置。

所述的圆环耗能器4与支撑杆件3之间通过连接组件连接，连接组件为重叠贴合的2根扁钢，两扁钢中间分别向外弯曲形成孔洞，所述孔洞配合所述圆环耗能器圆环的杆件直径，两扁钢两端都开有螺栓连接用通孔，分别用以锁紧圆环耗能器圆环和连接支撑杆件3。

所述的支撑杆件3为Q235钢制扁钢。

所述的圆环耗能器指普通圆环耗能器、双环软钢耗能器或加劲圆环耗能器。

所述的杆塔结构特性薄弱部位可由现有技术的结构分析和现场实测找出。

这样圆环耗能器与十字交叉形架空输电杆塔构成一体，架空输电杆塔整体刚度提高。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

1)本杆塔可以提高结构的整体刚度及局部承载力。

2)在台风荷载作用下圆环耗能器发生变形，耗散一部分能量，进而提高架空输电杆塔的整体性能。

3)本杆塔结构简单，可设计性强，采用了金属耗能机制，构造简单、加工简便，使用方便。

4)占用空间小，成本低。

附图说明

图1a是某架空输电杆塔下段未加固前示意图；

图1b是某架空输电杆塔下段加固后的示意图；

图2是用于架空输电杆塔与圆环耗能器连接的支撑杆件；

图3是用于加固架空输电杆塔的普通圆环耗能器图形；

图4a是针对普通圆环耗能器设计的一种自锁结构正视图；

图4b是图4a的侧视图；

图5是图4所示自锁结构的用法示意图；

图6是安装了自锁结构的普通圆环耗能器，其中自锁结构结构在圆环耗能器中的位置可以根据圆环耗能器在架空输电杆塔结构中的安装位置任意调节。

图中附图标记：1-架空输电杆塔斜撑杆，2-架空输电杆塔立柱，3-圆环耗能器与架空输电杆塔连接的支撑杆件，4-圆环耗能器，5-支撑杆件的通孔，6-所设计的圆环耗能器自锁结构，7、8-自锁结构通孔,9、10-支撑杆件与自锁结构连接采用的螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明的十字交叉形架空输电杆塔实施例，杆塔包括构成角柱的四根立柱2，杆塔侧面上下依次设有多组十字交叉形斜撑，每组十字交叉形斜撑由两根斜撑杆1交叉构成，斜撑杆的上下端分别连接在杆塔同侧面的两根立柱2上。在由现有技术的结构分析和现场实测找出的结构特性薄弱部位的杆塔侧面上，由斜撑杆1与立柱2之间形成的三角区域内，设有直径为所述三角区域内切圆的70％的圆环形耗能器，圆环耗能器通过支撑杆件3通过连接组件连接在斜撑杆1和立柱2与内切圆的切点位置。支撑杆件3为Q235钢制扁钢，两端开有连接通孔。

连接组件为重叠贴合的2根扁钢，两扁钢中间分别向外弯曲形成孔洞，孔洞大小配合圆环耗能器圆环的杆件直径，两扁钢两端都开有螺栓连接用通孔，分别用以锁紧圆环耗能器圆环和连接支撑杆件3。

圆环耗能器指普通圆环耗能器、双环软钢耗能器或加劲圆环耗能器。

图4所示为设计的安装在圆环耗能器上的自锁结构，其安装位置可以根据所设计的圆环耗能器在架空输电杆塔结构中的安装位置进行相应调节，安装方便，快捷。图6是已安装自锁结构的圆环耗能器。

当风荷载作用时，架空输电杆塔结构在水平力的作用下，立柱与斜撑杆之间会发生相对位移。将圆环耗能器通过支撑杆件连接到架空输电杆塔结构立柱与斜撑杆之间上，不仅可以提高架空输电杆塔结构的局部承载力、刚度和稳定性，而且可以在台风荷载作用下耗散一部分能量，进而提高架空输电杆塔的整体抗风性能。

Claims (3)

1.一种十字交叉形架空输电杆塔，所述杆塔包括构成角柱的四根立柱(2)，杆塔侧面上下依次设有多组十字交叉形斜撑，每组十字交叉形斜撑由两根斜撑杆(1)交叉构成，斜撑杆的上下端分别连接在所述杆塔同侧面的两根立柱(2)上，其特征是：在由结构分析和现场实测找出的结构特性薄弱部位的杆塔侧面上，由斜撑杆(1)与立柱(2)之间形成的三角区域内，设有直径为所述三角区域内切圆的70％的圆环形耗能器(4)，所述圆环耗能器(4)通过支撑杆件(3)连接在所述斜撑杆(1)和立柱(2)与所述内切圆的切点位置。

2.根据权利要求1所述的十字交叉形架空输电杆塔，其特征是：所述的圆环耗能器(4)与支撑杆件(3)之间通过连接组件连接，连接组件为重叠贴合的(2)根Q235钢制扁钢，两扁钢中间分别向外弯曲形成孔洞，所述孔洞配合构成所述圆环耗能器圆环的杆件直径，两扁钢两端都开有螺栓连接用通孔，分别用以锁紧圆环耗能器圆环和连接支撑杆件(3)。

3.根据权利要求2所述的十字交叉形架空输电杆塔，其特征是：所述的圆环耗能器指普通圆环耗能器、双环软钢耗能器或加劲圆环耗能器。