[發明專利]一種具有柔變應力的抗震電塔

有效

• 申請號: 201610085370.9
• 申請日: 2016-02-15
• 公開（公告）號: CN105735722B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 王家興
• 申請（專利權）人: 王家興
• 主分類號: E04H12/00
• 分類號: E04H12/00;E04H12/22;E04B1/98
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及電力設施，尤其是一種具有柔變應力的抗震電塔。

背景技術

電塔是電力行業的常用設施，用于輸電干線的架設，其主體為鋼架，整體上具有一定彈性，可承受較大垂直重量載荷，也可在轉角架線時承受側向拉力，但由于電塔的電線架于頂端，其頂端載荷較大，當受到地震震害的橫向震波沖擊時，頂端載荷會隨電塔的晃動而形成巨大的側向力，使電塔傾倒。

目前已有些專利針對電塔抗震提出方案，但這些方案往往分為兩類，一類是在鐵塔底腳處設置緩沖墊層，以防止鐵塔過度搖晃；二類是在鐵塔側部設置額外的施力機構對鐵塔進行扶正；在第一類方案中，由于地震震級無法預料，以及鐵塔上的架線載荷，使得緩沖墊層方案的效果難以預期，而在第二類方案中，由于電塔較高，其各部位在震波中的位移是不同的，而且位移會隨震波大小而變化，如果外部施力機構不能對震波自適應，則抗震效果將受到影響。

當地震時，以剛性材料為主的鐵塔容易倒塌，而樹木同樣頂端負載較大，卻不易傾倒，這一方面是因為樹木的根系發達提供了牢固的基礎，另一方面也是因為樹干有良好的柔性傳力結構及彈性，使根基能對樹木在震波中的劇烈搖晃進行矯偏，使樹木具備良好的抗震能力。如電塔抗震結構仿照樹木該特性，應能提升鐵塔的抗震能力。

由于電塔的主材料為鋼材，具有一定彈性，當受震波影響而發生形變時，如果其各部位的形變或位移未超過限值，則塔體結構可因材料特性而具備復原能力，例如電塔由于頂端承載輸電干線，常會因風力因素而搖晃，但只需塔體形變未超出形變級限，塔體均能因塔體材料自身的矯偏彈力復原；同理，如在塔體上設置矯偏力源，能有效地提升電塔的抗震能力。

發明內容

本發明提出一種具有柔變應力的抗震電塔，設有矯偏力源和特殊傳力結構，在地震時能按震級大小向電塔結構的各關鍵承力點提供不同的柔變矯偏應力，穩定塔體結構。

本發明采用以下技術方案。

一種具有柔變應力的抗震電塔，包括電塔本體，其設有矯偏力源，在地震時按電塔不同部位的位移值提供柔變的矯偏應力以防止電塔倒塌，所述抗震電塔包括塔體、矯偏點和矯偏力源，所述塔體按各部位在地震時的受力特性及位移特性，在其主要承力結構的不同高度、不同方向上設置多個矯偏點；所述矯偏力源包括矯偏樁、矯偏滑輪組、彈性傳力機構、重錘件和彈性基座。

所述抗震電塔塔心中空部的地面處設有垂直向的矯偏樁，矯偏樁處設有多個與矯偏點對應的矯偏滑輪組，各矯偏滑輪組處的纜繩一端鉸接于塔體處的對應矯偏點處，另一端鉸接于彈性傳力機構，所述彈性傳力機構包括傳力端和施力端，傳力端與各矯偏滑輪組的纜繩鉸接，施力端則掛有一重錘件，所述重錘件下端與一彈性基座相接觸。

當受到地震震波作用時，塔體各矯偏點產生的移動，經矯偏滑輪組轉換為拉力，經彈性傳力機構對重錘件進行提拉，在提拉過程中，重錘件、彈性傳力機構及彈性基座產生柔變的矯偏應力對各矯偏點進行矯偏，使電塔本體結構在震害中趨于穩定。

所述矯偏樁上的多個矯偏滑輪組，包括定滑輪組和動滑輪組。

所述抗震電塔上的矯偏點與矯偏滑輪組間的對應為，當電塔受震波作用時，位移較大的矯偏點與定滑輪組相連，位移小的矯偏點則與動滑輪組相連。

所述矯偏樁下寬上窄，樁體中軸部設有多個供滑輪纜繩穿過的通孔。

所述抗震電塔下方設有重錘井，所述重錘件、彈性基座和彈性傳力機構設于重錘井內。

所述抗震電塔為貓頭塔或鼓形塔。

所述矯偏滑輪組設置于矯偏樁上，或是經高強度支架與矯偏樁相連。

本發明中，所述抗震電塔包括塔體、矯偏點和矯偏力源，所述塔體按各部位在地震時的受力特性及位移特性，在其主要承力結構的不同高度、不同方向上設置多個矯偏點；由于電塔各部位在震波中的位移是不同的，該設計可以使矯偏力源針對電塔的結構、用材和安裝地域來施力，從而取得良好的效果，例如常規支承塔、耐張塔和轉角塔的受力設計不同，因此矯偏點的位置也不一樣。