[發明專利]一種基于輸電塔主材防止屈曲的加固結構

在審

• 申請號: 202010073037.2
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111270868A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李曰兵;劉陽;何雨澤;嚴琦
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04H12/08
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林;臧廣維

本發明是一種基于輸電塔主材防止屈曲的加固結構，其特點是：它包括加固角鋼、端部固定部件和中間固定部件，所述加固角鋼置于輸電塔待加固主材的外側、與待加固主材呈對角設置，在加固角鋼的上端和下端均分別設置端部固定部件，在兩個端部固定部件之間設置中間固定部件，兩個端部固定部件和中間固定部件將加固角鋼與輸電塔主材固連為一體。加固段內除連接端部外，其余連接位置不需對主材開孔，能夠防止主材的屈曲失穩；能夠減小副主材的偏心量；端部連接螺栓能夠保證加固角鋼不滑移，同時能夠保證構件受拉時共同工作；第二連接角鋼與加固角鋼內部的肋板能夠有效防止主材角鋼的局部失穩。具有施工簡單、安全可靠、成本低廉、效果顯著的優點。

技術領域

本發明屬于結構工程領域，尤其涉及輸電工程領域，是一種基于輸電塔主材防止屈曲的加固結構。

背景技術

輸電塔是縱貫電力系統的大動脈，輸電塔的基本構件包括主材、斜材、輔材、橫隔材、聯板和螺栓，主材是指：鐵塔上承擔輸電鐵塔主要受力的角鋼和構成鐵塔主要框架的材，斜材是指連接相鄰兩根主材的交叉材，按照構件在輸電塔的的作用，影響輸電塔安全性的構件主要是主材和斜材。由于近幾年設計基本風速的提高，使許多既有的輸電塔抗風承載力不能滿足新的設計風速要求。對于不能滿足工作要求的鐵塔，若重建新塔，不僅耗資過大，且需停電施工，實施難度非常大。根據以往發生破壞的線路，輸電塔的破壞大部分是由于主材的受壓屈曲引起的，因此，在明確輸電塔破壞形式的基礎上，對輸電塔主材采取行之有效的防屈曲加固至關重要。

近年來，對輸電塔的加固結構主要包括三種:一、增設橫隔面。二、增大主材截面。三、連接節點加固。第一種結構增設橫隔面后主材節點應力有所下降，桿身斜材、輔材面外位移大幅縮小，但現場對原塔增設節點板，不僅需要對原主材進行開孔，還需現場重新拼接斜材與輔材，施工難度較大。第二種結構通過提升截面積與截面慣性矩增大了回轉半徑，從而減小了長細比，這種補強結構大大提高了穩定系數以及承載力，但目前已有加固方案大多需要在原主材上開孔連接加固角鋼，此結構不僅施工較為繁瑣且降低了原主材的承載能力，主材開孔部位易發生應力集中現象。第三種結構增加螺栓彈性范圍內的抗滑移能力，雖能提高連接節點部位的承載能力，但需要在停電檢修的時間內進行，且對螺栓進行拆卸，會使主材與斜材的應力分布發生改變。

目前，開發一種簡單可靠、方便操作的輸電塔主材加固結構已是輸電工程領域急需解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的缺點，提供一種施工簡單、安全可靠的基于輸電塔主材防止屈曲的加固結構，無需在原主材上開大量螺栓孔，即可保證原主材與加固角鋼不產生滑移，并能夠提高構件的承載能力，降低主材發生屈曲破壞的風險，防止主材局部失穩破壞。

本發明解決技術問題采用的方案是：一種基于輸電塔主材防止屈曲的加固結構，其特征是：它包括加固角鋼、端部固定部件和中間固定部件，所述加固角鋼置于輸電塔待加固主材的外側、與待加固主材呈對角設置，在加固角鋼的上端和下端均分別設置端部固定部件，在兩個端部固定部件之間設置至少一個中間固定部件，兩個端部固定部件和至少一個中間固定部件將加固角鋼與輸電塔主材固連為一體，從而將輸電塔主材加固。

所述加固角鋼的長度與輸電塔待加固主材的長度相同，其材質、角鋼型號與輸電塔待加固主材相同。

所述端部固定部件包括第一連接角鋼和第一緊固螺栓，兩個所述第一連接角鋼均分別置于輸電塔待加固主材與加固角鋼之間、且呈對角設置，形成輸電塔待加固主材、第一連接角鋼、加固角鋼、第一連接角鋼與輸電塔待加固主材依次相鄰的封閉結構，每一個第一連接角鋼的一邊與輸電塔待加固主材通過第一緊固螺栓固連、另一邊與加固角鋼通過第一緊固螺栓固連。

所述第一緊固螺栓采用10.8級高強度螺栓。