[发明专利]一种十二地脚螺栓塔脚板设计厚度计算方法

权利要求书

1.一种十二地脚螺栓塔脚板设计厚度计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据塔脚板所受上拔力确定地脚螺栓直径d；

根据地脚螺栓直径d，按照构造要求计算塔脚板最小宽度；

根据地脚螺栓孔的上拔力分配系数计算每个地脚螺栓所受上拔力，并验证每个地脚螺栓强度是否满足受力要求：如果不满足受力要求，则提高地脚螺栓等级，重新按照构造要求计算塔脚板最小宽度；如果满足受力要求，则进一步计算塔脚板受拉时所需的最小厚度t_la；

计算塔脚板受压时所需的最小厚度t_ya，选取t_ya和t_la这二者的较大值作为塔脚板的设计厚度t；

计算塔脚板最小宽度的具体方法如下：

设靴板厚度为t₁，肋板厚度为t₂，主材倾角为ɑ，塔脚板最小宽度为B，定义倾角变量如下，

tanɑ＝H/C；

H_yc＝sqrt(H²+C²)；

H_my＝sqrt(H²+3C²)；

其中：H表示正切分子；C表示正切分母；H_yc表示计算系数1；H_my表示计算系数2；

地脚螺栓孔中心至靴板最近距离S1：

S1＝Max{(1.375d+0.5B(H_my-H_yc)/(H_my+H_yc)+1.5t₁)，2d}；

地脚螺栓孔中心至肋板最近距离S2：

S2＝Max{(1.375d+0.5B(H_my-H_yc)/(H_my+H_yc)+1.5t₂)，2d}；

地脚螺栓孔中心至塔脚板边缘距离根据构造要求确定，假设为S3；

则塔脚板最小宽度B＝2S1+4S2+2S3；

每个地脚螺栓所受上拔力的计算方法如下：

计算第i个地脚螺栓的上拔力分配系数β_i：

其中：r_ix表示第i个地脚螺栓沿长度方向到靴板的距离；r_iy表示第i个地脚螺栓沿宽度方向到靴板的距离；r_jx表示第j个地脚螺栓沿长度方向到靴板的距离；r_jy表示第j个地脚螺栓沿宽度方向到靴板的距离；n表示地脚螺栓的个数；

每个地脚螺栓所受上拔力为：(T·β_i)/n，其中，T表示塔脚板承受的上拔力；

计算塔脚板受拉时所需的最小厚度t_la的方法如下：

考虑地脚螺栓孔附近应力集中的不利影响，提出第i个地脚螺栓孔的应力放大系数K_i，

其中：A_i表示第i个地脚螺栓所在区隔的面积；B_d表示垫板宽度；D表示螺栓孔径；

计算塔脚板受拉时所需的最小厚度t_la：

其中：M表示地脚螺栓所在区格承受的弯矩；f表示塔脚板钢材设计强度；α_i表示第i个地脚螺栓的等效弯矩系数；Y_i表示第i个地脚螺栓所在区格的中心至区格约束边界的距离；b_i表示第i个地脚螺栓所在区格的宽度。

2.根据权利要求1所述的十二地脚螺栓塔脚板设计厚度计算方法，其特征在于，根据塔脚板所受上拔力按照等强原则确定地脚螺栓直径d。

3.根据权利要求1所述的十二地脚螺栓塔脚板设计厚度计算方法，其特征在于，塔脚板受压时所需的最小厚度t_ya根据《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》计算求得。

4.根据权利要求1所述的十二地脚螺栓塔脚板设计厚度计算方法，其特征在于，对于塔脚板角部的地脚螺栓采用差异化设计降低一个规格等级。