[发明专利]一种输电塔主材碳纤维装配式加固结构

说明书

本发明提供一种输电塔主材碳纤维装配式加固结构，包括主材角钢，加固带状材和固定装置；加固带状材设置在主材角钢的内侧，所述固定装置间隔设置在主材角钢上；所述固定装置与加固带状材相配合，实现对输电塔主材角钢的加固；所述固定装置包括限位卡扣，夹具和连接部件；所述夹具设置在主材角钢的外侧；所述限位卡扣设置在主材角钢内侧，且与加固带状材卡接连接；所述连接部件与夹具紧密连接从而对限位卡扣进行固定。输电塔主材的加固结构有效的解决了提高输电塔的抗风承载力，减小了原有结构破坏程度，具有质量轻、加固效率高、不在原来铁塔钻孔、施工方便等优点。

技术领域

本发明属于输电工程技术领域，具体涉及一种输电塔主材碳纤维装配式加固结构。

背景技术

高压输电线路是电网的大动脉，关系着电网的安全与经济社会的平稳发展。输电塔的作用是支持导线、避雷线，并保证对地的安全距离。输电塔常年暴露于野外，承受各种自然灾害的侵袭，因材料发生老化导致承载能力下降。另外，随着设计规范的更新，对输电塔的受力性能要求逐渐提高。输电塔是一种高柔结构，对风的作用敏感，大风气象条件下易发生倒塌，危及电网的安全运行。大风引起的输电塔倒塌，主要是由主材的受压失稳引起的，对主材进行有效的加固可以显著提高输电塔的抗风承载力，并满足现行规范的抗风要求。

输电塔是一种空间桁架结构，等边角钢是最常见的基本杆件。四根主材分布在铁塔的四个角，是整个铁塔中截面最大的杆件，主材与斜材、辅材通过螺栓连成整体。主材角钢的两边连接着很多斜材、辅材角钢。当前对既有输电塔加固的方法有增加横隔法、新增拉线法、增大斜材截面法、增大主材截面法等。增大主材截面法一般采用预先在原有主材角钢上钻螺栓孔，然后在主材角钢外侧增设一根等截面角钢，通过钢板和螺栓连接，形成十字形截面，这种方法需要在原有主材上大量钻螺栓孔，对原有结构破坏较大，且野外高空作业的难度大；另外一种主材的加固方法是采用夹具将加固角钢和原有的角钢夹为一体，但在风荷载的长期作用下，原主材与附加主材间易产生相对滑动，整体性不足。

碳纤维是一种新型的高强材料，强度硬度高、耐久性好。碳纤维的强度是钢材的四倍以上，弹性模量是钢材的2～3倍，而重量仅为钢材的四分之一，能够根据需要加工成不同的形状。碳纤维目前已经广泛应用于航空、机械、汽车等领域，碳纤维布在建筑结构中的应用也非常广泛。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种输电塔主材碳纤维装配式加固结构，有效的解决了提高输电塔的抗风承载力，减小了原有结构破坏程度，具有质量轻、加固效率高、不在原来铁塔钻孔、施工方便等优点。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种输电塔主材碳纤维装配式加固结构，包括主材角钢，加固带状材和固定装置；

所述加固带状材设置在主材角钢的内侧，所述固定装置间隔设置在主材角钢上；所述固定装置与加固带状材相配合，实现对输电塔主材角钢的加固；

所述固定装置包括限位卡扣，夹具和连接部件；所述夹具设置在主材角钢的外侧；所述限位卡扣设置在主材角钢内侧，且与加固带状材卡接连接；所述限位卡扣和夹具通过连接部件固定。

优选的，加固带状材、限位卡扣和夹具均由碳纤维材料制成。

优选的，加固带状材上设有第一凹槽，所述第一凹槽两个为一对间隔设置在加固带状材上。

优选的，限位卡扣包括端板和背板，所述端板设置在背板的两侧；所述端板的一端设有第二凹槽；所述端板的另一端设有第一凸缘。

优选的，第一凹槽与第二凹槽相配合实现限位卡扣对加固带状材的固定。

优选的，相邻两个第二凹槽的间距与相邻一对第一凹槽之间的间距相同。

优选的，端板为梯形结构，所述端板的斜边两侧与主材角钢的内侧紧密贴合。