[发明专利]一种十二地脚螺栓塔脚板设计厚度计算方法

说明书

本发明公开了一种十二地脚螺栓塔脚板设计厚度计算方法，包括：根据塔脚板所受上拔力确定地脚螺栓直径；根据地脚螺栓直径，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；如果不满足受力要求，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。本发明考虑了地脚螺栓受力不均的影响，并考虑了螺栓孔附近应力集中影响，真实反应了塔脚板的受力机制。

技术领域

本发明涉及一种十二地脚螺栓塔脚板设计厚度计算方法，属于输电技术领域。

背景技术

塔脚板是架空输电线路自立式铁塔塔腿和基础连接的重要构件，负责将铁塔基础作用力传递至基础和地基。

随着特高压交直流输电线路工程以及其他电压等级多回路架空输电线路工程的相继建设，输电铁塔趋于大型化，往往需采用十二颗地脚螺栓塔脚板才可满足受力要求。

《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154-2012)给出了四颗和八颗地脚螺栓塔脚板计算方法，未给出对于十二颗地脚螺栓塔脚板合理的计算内容。国外输电线路工程及规程规范中也无相关内容和类似规定，国外已建和在建工程中也未涉及十二颗地脚螺栓塔脚板的布置型式。由于十二颗地脚螺栓塔脚板尺寸大，连接构造和受力情况复杂，特别是地脚螺栓受力不均匀性问题尤为突出，常规计算方法已无法有效考虑受力不均匀问题，工程设计若无合理的计算方法，则为严重影响工程的安全性和经济性。

综上，输电行业迫切需要提出一种合理、可靠的十二颗地脚螺栓塔脚板计算方法，以补充规范空白并应用于指导实际工程设计，确保塔脚板设计的经济性和安全性，确保输电线路本质安全。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种十二地脚螺栓塔脚板设计厚度计算方法，能够满足十二颗地脚螺栓塔脚板的设计要求，解决了地脚螺栓受力不均的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种十二地脚螺栓塔脚板设计厚度计算方法，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。

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。

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)；