CN107269099B - 一种变电构架用高结构性能的人字柱构架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变电构架用高结构性能的人字柱构架，包括：多个人字柱和构架梁，多个所述人字柱依次排布，并通过所述构架梁连接，位于端部的所述人字柱带有双柱端撑，位于端部内侧的所述人字柱带有单柱端撑。本发明一种变电构架用高结构性能的人字柱构架，通过双柱端撑和单柱端撑的设计，有效提高了构架的横向结构稳固性和纵向刚度；通过人字柱的结构设计，有效改善了人字柱的结构稳固性能和抗应变能力；本发明用钢量少、结构简单、易于实施，使用寿命长，具有广阔的市场前景。

Description

一种变电构架用高结构性能的人字柱构架
技术领域
本发明涉及变电构架领域，特别是涉及一种变电构架用高结构性能的人字柱构架。
背景技术
随着我国经济的发展，电能已经成为与我们日常生活密切相关的首要能源，变电站作为电力***的核心部分之一，在***中起着变压、分流的作用，是整个电力***输配电网络的重要节点。变电站建设中的构架设计影响着设备安全运行，因此构架设计也是变电站工程设计的重点之一。
现有人字柱构架存在如下缺点：1.构架中间需要使用格构柱或衍架结构侧向支撑，结构复杂；2.人字柱的纵向刚度差，结构稳固性能；3.构架采用纯钢管或钢筋混凝土结构柱体结构，前者结构强度低，抗应变性能不足；后者在长期使用过程中柱体易出现裂缝或断裂现象，其内部的钢筋外漏易于腐蚀，使用寿命短。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种变电构架用高结构性能的人字柱构架，能够解决现有人字柱架构存在的上述困难。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种变电构架用高结构性能的人字柱构架，包括：多个人字柱和构架梁，多个所述人字柱依次排布，并通过所述构架梁连接，位于端部的所述人字柱带有双柱端撑，位于端部内侧的所述人字柱带有单柱端撑。
在本发明一个较佳实施例中，所述人字柱包括第一柱体、第二柱体以及连接所述第一柱体和第二柱体的第一横撑和第二横撑；所述第一柱体和第二柱体上位于所述第一横撑和第二横撑之间还固定有第一斜腹撑和第二斜腹撑，所述第一斜腹撑和第二斜腹撑的两端分别连接所述第一横撑和第二横撑相对的两端，并呈交叉排布。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一柱体和第二柱体均为变直径碳纤维增强钢管混凝土柱。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一横撑和第二横撑之间的距离占所述第一柱体和第二柱体长度的1/2～2/3。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一柱体和第二柱体的直径从上至下逐渐减小，且其顶端直径是其底端直径的1/6～1/4。
在本发明一个较佳实施例中，所述碳纤维增强钢管混凝土柱包括变径圆钢管、碳纤维布和混凝土；其中，所述碳纤维布贴附所述变径圆钢管内壁面分布，所述混凝土填充在所述碳纤维布之间。
在本发明一个较佳实施例中，所述碳纤维布包括呈螺旋分布的第一碳纤维布和多个纵向黏贴在所述第一碳纤维布外侧的第二碳纤维布。
本发明的有益效果是：本发明一种变电构架用高结构性能的人字柱构架，通过双柱端撑和单柱端撑的设计，有效提高了构架的横向结构稳固性和纵向刚度；通过人字柱的结构设计，有效改善了人字柱的结构稳固性能和抗应变能力；本发明用钢量少、结构简单、易于实施，使用寿命长，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1是本发明一种变电构架用高结构性能的人字柱构架一较佳实施例的立体结构示意图；
图2是所示人字柱的立体结构示意图；
图3是所示第一柱体或第二柱体的侧面结构示意图；
图4是所示第一柱体或第二柱体的截面结构示意图；
图5是所示碳纤维布的立体结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1.人字柱，2.构架梁，3.双柱端撑，4.单柱端撑，11.第一柱体，12.第二柱体，13.第一横撑，14.第二横撑，15.第一斜腹撑，16.第二斜腹撑，17.变径圆钢管，18.碳纤维布，181.第一碳纤维布，182.第二碳纤维布，19.混凝土。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1-5，本发明实施例包括：
一种变电构架用高结构性能的人字柱构架，包括：多个人字柱1和构架梁2，多个人字柱1依次排布，并通过所述构架梁2连接，位于端部的人字柱1带有双柱端撑3，位于端部内侧的人字柱带有单柱端撑4，且双柱端撑3的两根端撑对称分布在人字柱所在平面的两侧，起到端部增强支撑的作用。通过双柱端撑和单柱端正的设计，提高了人字柱构架的横向结构稳固性和纵向刚度，从而提高了构架的整体结构强度。
所述人字柱1包括第一柱体11、第二柱体12以及连接所述第一柱体11和第二柱体12的第一横撑13和第二横撑14；所述第一横撑13位于所述第一柱体11和第二柱体12的上端部，且第一横撑13和第二横撑14之间的距离占第一柱体11和第二柱体12长度的1/3～1/2。第一柱体11和第二柱体12上位于第一横撑13和第二横撑14之间固定有第一斜腹撑15和第二斜腹撑16，且第一斜腹撑15和第二斜腹撑16的两端分别连接第一横撑13和第二横撑14相对的两端，并呈交叉排布。通过第一横撑和第二横撑的设计，使得人字架柱的截面规格由计算长度较小且内力较大的最下段柱控制，这样就可以选用更为经济的柱截面，达到节省用钢量的目的。通过第一斜腹撑和第二斜腹撑的设计，可以有效提高人字柱的结构稳固性和纵向刚度。
所述第一柱体11和第二柱体12均为变直径碳纤维增强钢管混凝土柱，其直径从上至下逐渐减小，且其顶端直径是其底端直径的1/6～1/4。具体地，该变直径碳纤维增强钢管混凝土柱包括变径圆钢管17、碳纤维布18和混凝土19，其中，所述碳纤维布18贴附变径圆钢管17的内壁面分布，包括呈螺旋分布的第一碳纤维布181和3个以上纵向黏贴在第一碳纤维布外侧的第二碳纤维布182，其中，第二碳纤维布182围绕第一碳纤维布181呈圆周分布，该碳纤维布的结构设计使其具有优异的横向和纵向结构强度，以给其内的混凝土提供全方位的拉应力，从而提高钢管混凝土柱的整体结构强度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种变电构架用高结构性能的人字柱构架，包括：多个人字柱和构架梁，多个所述人字柱依次排布，并通过所述构架梁连接，其特征在于，位于端部的所述人字柱带有双柱端撑，位于端部内侧的所述人字柱带有单柱端撑；所述人字柱包括第一柱体、第二柱体以及连接所述第一柱体和第二柱体的第一横撑和第二横撑；所述第一柱体和第二柱体上位于所述第一横撑和第二横撑之间还固定有第一斜腹撑和第二斜腹撑，所述第一斜腹撑和第二斜腹撑的两端分别连接所述第一横撑和第二横撑相对的两端，并呈交叉排布；所述第一柱体和第二柱体均为变直径碳纤维增强钢管混凝土柱；所述碳纤维增强钢管混凝土柱包括变径圆钢管、碳纤维布和混凝土；其中，所述碳纤维布贴附所述变径圆钢管内壁面分布，所述混凝土填充在所述碳纤维布之间；所述碳纤维布包括呈螺旋分布的第一碳纤维布和多个纵向黏贴在所述第一碳纤维布外侧的第二碳纤维布。
2.根据权利要求1所述的变电构架用高结构性能的人字柱构架，其特征在于，所述第一横撑和第二横撑之间的距离占所述第一柱体和第二柱体长度的1/2~2/3。
3.根据权利要求1所述的变电构架用高结构性能的人字柱构架，其特征在于，所述第一柱体和第二柱体的直径从上至下逐渐增大，且其顶端直径是其底端直径的1/6~ 1/4。
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