[發明專利]一種塌陷區鐵塔塔腿不均勻沉降處治方法

有效

• 申請號: 201810972672.7
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109033704B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 菅明健;張華愷;鄧化凌;張忠文;杜寶帥;張廣成;李華東;張用;陳陽;李文
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;山東電力工業鍋爐壓力容器檢驗中心有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 侯德玉

本發明提供了一種塌陷區鐵塔塔腿不均勻沉降處治方法，所述的方法包括：S1：以沉降量最小的塔腿為基準，計算鐵塔四個塔基的沉降量；S2：運用ANSYS軟件，按照實際尺寸建立鐵塔有限元模型；S3：約束所有塔腿的轉動位移與水平位移，計算有限元模型中應力值大于或逼近鐵塔塔材設計強度的部位；S4：在有限元模型上增加基礎加固結構和加強加固結構；S5：根據沉降和加固情況，重新設置鐵塔塔腿基礎節點的約束設置；S6：再次計算鐵塔受力情況，重復步驟S4?S5，直至鐵塔受力處于設計范圍內。該方法結合有限元模型，考慮沉降量和加固材料，對四個塔基進行自由度約束，實現對于輸電塔的加固。

技術領域

本發明屬于輸電塔維護領域，具體涉及一種塌陷區鐵塔塔腿不均勻沉降處治方法。

背景技術

電網輸電塔是應用極廣的一類高聳結構，作為重要的電力工程設施，確保主結構體系在各種荷載作用下的安全可靠運行，具有重要的經濟、社會意義。

輸電塔基礎常用的結構形式有獨立基礎、擴大基礎和樁基礎，輸電鐵塔的結構形式主要采用鋼結構。由于輸電塔安裝在野外，可能會遇到各種各樣的地質條件，沉重的輸電塔加上外界的氣候影響，很可能導致輸電塔的地基發生形變，一般情況下，輸電塔沉降是最常遇到的情況。目前對于輸電塔的沉降，大多是一些理論研究，缺乏對于實際情況的實施解決方案。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種塌陷區鐵塔塔腿不均勻沉降處治方法，結合有限元模型，考慮沉降量和加固材料，對四個塔基進行自由度約束，實現對于輸電塔的加固。

本發明的技術方案是按以下方式實現的：

一種塌陷區鐵塔塔腿不均勻沉降處治方法，所述的方法包括：

S1：以沉降量最小的塔腿為基準，計算鐵塔四個塔基的沉降量；

S2：運用ANSYS軟件，按照實際尺寸建立鐵塔有限元模型；

S3：約束所有塔腿的轉動位移與水平位移，計算有限元模型中應力值大于或逼近鐵塔塔材設計強度的部位；

S4：在有限元模型上增加基礎加固結構和加強加固結構；

S5：根據沉降和加固情況，重新設置鐵塔塔腿基礎節點的約束設置；

S6：再次計算鐵塔受力情況，重復步驟S4-S5，直至鐵塔受力處于設計范圍內。

進一步的，所述的方法還包括：

S7：通過二分法計算最優的加固結構選材和尺寸。

進一步的，步驟S7的具體實現原理為：

在ANSYS中通過section選項中的截面形狀、尺寸設置，來調節基礎加固結構的尺寸，

先選擇一較小尺寸a試算，再選擇一較大尺寸b進行試算，若大尺寸滿足條件，使塔身總體應力水平均小于桿材設計強度，而小尺寸不滿足條件，則用二分法思想逐漸減小尺寸，即選擇尺寸(b-a)/2試算，若滿足條件則令(b-a)/2＝b，若不滿足條件則令(b-a)/2＝a，繼續試算，直至截面設置剛剛滿足應力條件為止；

若小尺寸a滿足加固要求，則令a＝b，選擇更小尺寸c，令c＝a繼續二分試算，直至剛剛滿足應力條件為止；

當較大尺寸b不滿足應力條件，則令b＝a選擇更大的尺寸c，令c＝b，繼續二分試算，直至剛剛滿足應力條件為止；

同理，通過solid65+link8單元的方式建立鋼筋混凝土梁。

進一步的，步驟S1的具體實現過程為：