一种广播电视塔加固方法的分析与应用_余慈蕊.pdf
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1、广播与电视技术 2023年 第50卷 第3期95Wireless Coverage 无线覆盖传输覆盖一种广播电视塔加固方法的分析与应用【摘 要】本文对某钢结构广播电视发射塔进行检测检验,采用分层空间桁架法、空间杆梁有限元法对其进行内力计算,对构件进行验算,发现塔架部分构件最大应力大于承载力设计值,不符合国家现行标准规范的可靠性要求,影响整体安全,需进行加固维护。综合现有的钢结构加固方法和该塔工程实际情况,考虑采用增大截面和改变结构体系相结合的加固方式。采用有限元分析软件3D3S进行设计验算,计算结果满足规范要求,为类似钢塔桅结构的加固提供参考。【关键词】钢塔桅,加固,广播电视塔,3D3S【中图
2、分类号】TU32 【文献标识码】B 【DOI编码】10.16171/ki.rtbe.20230003018【本文献信息】余慈蕊,彭康夫,陈才.一种广播电视塔加固方法的分析与应用J.广播与电视技术,2023,Vol.50(3).Analysis and Application of a Kind of Reinforcement Method for Radio and Television TowerYu Cirui,Peng Kangfu,Chen Cai(DRFT(Beijing)Tower Mast Security Technology Co.,Ltd.,Beijing 100045,
3、China)Abstract The detection and inspection of a steel structure radio and television transmission tower was carried out.Layered space truss method and finite element method were used to calculate the internal force of the tower and check the components.It was found that the maximum stress of some c
4、omponents of the tower is greater than the design value of bearing capacity,which does not meet the reliability requirements of the current national standards and specifications,and affect the overall safety.Therefore,reinforcement and maintenance were required.Based on the existing steel structure
5、reinforcement methods and the actual situation of the tower project,the reinforcement method combining increasing the section and changing the structural system is considered.The finite element analysis software 3D3S is used for design checking,and the calculation results meet the specification requ
6、irements,which provides a reference for the reinforcement of similar steel tower and mast structures.Keywords Steel tower and mast,Reinforcement,Radio and television tower,3D3S余慈蕊,彭康夫,陈才(中广电(北京)塔桅安全科技有限公司,北京 100045)0 引言在广播电视发射塔附属荷载挂载需求不断叠新的情况下,广播电视发射塔作为水平荷载为主控制的构筑物,塔体构件受力将不同程度地增大,安全冗余度不断降低,部分发射塔在使用环
7、境条件和意外损伤(如自然灾害、撞击)等综合效应的影响下,加速削弱了塔体承载力,缩短了铁塔使用寿命,而维护加固则可以提高铁塔抵抗力,保证或延长铁塔使用 寿命。目前钢结构的加固方法可分为直接加固与间接加固两类。直接加固法包括增大截面加固法、粘贴钢板加固法和组合加固法,间接加固法包括改变结构体系加固法、预应力加固法1。国内广播电视钢塔桅结构的加固形式研究较少,本文通过对某广播电视发射塔进行分析计算,并通过 3D3S 进行结构受力验算,加固工程效果达到预期,为今后类似工程的加固方式提供参考。1 工程概况某广播电视发射塔,塔型为四边角钢塔,材质为 Q235,塔高 45m(不含避雷针),其中塔架高 24m
8、,桅杆段高 21m。该塔基本风压 0 为 0.37 kN/m2,地面粗糙度类别为 B 类,离地面高度为 349m,铁塔底部根开 6m,塔上荷载情况如表 1所示。依据现场资料和检测数据,该电视塔自下而上共 28 段,塔体第 1 段塔段类型为单斜杆,第 2 10 段为交叉型斜杆,广播与电视技术 2023年 第50卷 第3期96无线覆盖 Wireless Coverage传输覆盖第 11 28 段为缀板式桅杆,现场图和复原图如图 1 所示。2 分析计算2.1 荷载计算 此塔地震作用工况为抗震设防烈度 7 度,设计基本地震加速度为 0.15g;设计地震分组为第一组;抗震设防类别为乙类。风荷载工况如图
9、2 所示。根据结构动力学对该塔进行动力特性分析,计算得出该塔一阶平动自振周期为 0.77s;垂直作用于该塔表面单位面积的风荷载标准值计算公式2为:kz sz0 =iAA=z1 21=+式中:0为基本风压;z为风振系数;z为整体体型系数,为风压高度变化系数。iAA=z1 21=+式中:为挡风系数,Ai为迎风面杆件和节点净投影面积,A 为迎风面轮廓面积,由此查表可得塔架整体体型系数 s。kz sz0 =iAA=z1 21=+式中:为脉动增大系数,1为风压脉动和风压高度变化等的影响系数,2为振型、结构外形的影响系数。设每个塔段为一质点,质量取为上塔段质量一半加上下塔段质量一半,在质点位置处塔架风荷载
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