[发明专利]一种具有柔变应力的抗震电塔

说明书

技术领域

本发明涉及电力设施，尤其是一种具有柔变应力的抗震电塔。

背景技术

电塔是电力行业的常用设施，用于输电干线的架设，其主体为钢架，整体上具有一定弹性，可承受较大垂直重量载荷，也可在转角架线时承受侧向拉力，但由于电塔的电线架于顶端，其顶端载荷较大，当受到地震震害的横向震波冲击时，顶端载荷会随电塔的晃动而形成巨大的侧向力，使电塔倾倒。

目前已有些专利针对电塔抗震提出方案，但这些方案往往分为两类，一类是在铁塔底脚处设置缓冲垫层，以防止铁塔过度摇晃；二类是在铁塔侧部设置额外的施力机构对铁塔进行扶正；在第一类方案中，由于地震震级无法预料，以及铁塔上的架线载荷，使得缓冲垫层方案的效果难以预期，而在第二类方案中，由于电塔较高，其各部位在震波中的位移是不同的，而且位移会随震波大小而变化，如果外部施力机构不能对震波自适应，则抗震效果将受到影响。

当地震时，以刚性材料为主的铁塔容易倒塌，而树木同样顶端负载较大，却不易倾倒，这一方面是因为树木的根系发达提供了牢固的基础，另一方面也是因为树干有良好的柔性传力结构及弹性，使根基能对树木在震波中的剧烈摇晃进行矫偏，使树木具备良好的抗震能力。如电塔抗震结构仿照树木该特性，应能提升铁塔的抗震能力。

由于电塔的主材料为钢材，具有一定弹性，当受震波影响而发生形变时，如果其各部位的形变或位移未超过限值，则塔体结构可因材料特性而具备复原能力，例如电塔由于顶端承载输电干线，常会因风力因素而摇晃，但只需塔体形变未超出形变级限，塔体均能因塔体材料自身的矫偏弹力复原；同理，如在塔体上设置矫偏力源，能有效地提升电塔的抗震能力。

发明内容

本发明提出一种具有柔变应力的抗震电塔，设有矫偏力源和特殊传力结构，在地震时能按震级大小向电塔结构的各关键承力点提供不同的柔变矫偏应力，稳定塔体结构。

本发明采用以下技术方案。

一种具有柔变应力的抗震电塔，包括电塔本体，其设有矫偏力源，在地震时按电塔不同部位的位移值提供柔变的矫偏应力以防止电塔倒塌，所述抗震电塔包括塔体、矫偏点和矫偏力源，所述塔体按各部位在地震时的受力特性及位移特性，在其主要承力结构的不同高度、不同方向上设置多个矫偏点；所述矫偏力源包括矫偏桩、矫偏滑轮组、弹性传力机构、重锤件和弹性基座。

所述抗震电塔塔心中空部的地面处设有垂直向的矫偏桩，矫偏桩处设有多个与矫偏点对应的矫偏滑轮组，各矫偏滑轮组处的缆绳一端铰接于塔体处的对应矫偏点处，另一端铰接于弹性传力机构，所述弹性传力机构包括传力端和施力端，传力端与各矫偏滑轮组的缆绳铰接，施力端则挂有一重锤件，所述重锤件下端与一弹性基座相接触。

当受到地震震波作用时，塔体各矫偏点产生的移动，经矫偏滑轮组转换为拉力，经弹性传力机构对重锤件进行提拉，在提拉过程中，重锤件、弹性传力机构及弹性基座产生柔变的矫偏应力对各矫偏点进行矫偏，使电塔本体结构在震害中趋于稳定。

所述矫偏桩上的多个矫偏滑轮组，包括定滑轮组和动滑轮组。

所述抗震电塔上的矫偏点与矫偏滑轮组间的对应为，当电塔受震波作用时，位移较大的矫偏点与定滑轮组相连，位移小的矫偏点则与动滑轮组相连。

所述矫偏桩下宽上窄，桩体中轴部设有多个供滑轮缆绳穿过的通孔。

所述抗震电塔下方设有重锤井，所述重锤件、弹性基座和弹性传力机构设于重锤井内。

所述抗震电塔为猫头塔或鼓形塔。

所述矫偏滑轮组设置于矫偏桩上，或是经高强度支架与矫偏桩相连。

本发明中，所述抗震电塔包括塔体、矫偏点和矫偏力源，所述塔体按各部位在地震时的受力特性及位移特性，在其主要承力结构的不同高度、不同方向上设置多个矫偏点；由于电塔各部位在震波中的位移是不同的，该设计可以使矫偏力源针对电塔的结构、用材和安装地域来施力，从而取得良好的效果，例如常规支承塔、耐张塔和转角塔的受力设计不同，因此矫偏点的位置也不一样。