[实用新型]有效控制微风振动的钢管塔结构

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及输电线路钢管塔领域，尤其是指一种有效控制微风振动的钢管塔结构。

【背景技术】

由于结构式钢管塔在诸多方面表现出比角钢塔更强的优越性，因而近年来在输电线路铁塔的建设中，不断采用以圆截面钢管为主要构件的格构式钢管塔来代替角钢塔。但钢管塔中的某些长细比较大的特别是趋于水平布置的构件，在风速较小时容易发生垂直于风向的横向振动，工程上常称为微风振动。由于线路长期处于风速较低的环境，这种持续反复的振动可能造成杆塔螺栓连接松动和构件疲劳破坏。同时由于铁塔与导地线的振动耦合作用，挂点部位钢管构件的高频振动会与导线的高阶振动产生共振，影响导地线防振装置的效果。为了解决上述问题，目前主要是按照现行的杆塔结构设计规程来执行，从设计角度尽量去规避。其存在的问题是：在实践中发现依照目前的规程并不能十分有效地控制钢管塔结构的微风振动。

【发明内容】

本实用新型的目的在于提供一种有效控制微风振动的钢管塔结构。

为实现本实用新型目的，提供以下技术方案：

本实用新型提供一种有效控制微风振动的钢管塔结构，该钢管塔的容易发生微风振动的构件改为采用非圆截面构件，可有效降低微风振动的发生几率。

该非圆截面构件一般采用的是不会显著增加结构风荷载的构件。钢管塔发生微风振动最根本的原因在于构件采用了圆形截面，改变圆截面的形状，就能够增大微风振动产生的难度，所以改用不显著增加结构风荷载的非圆截面构件能降低微风共振的发生几率。

在一些实施例中，对少量的受力较小或不受力的构件，可用角钢来代替原来的圆截面钢管或采用钢板卷制的多棱钢管来代替圆截面钢管。

在一些实施例中，还可以通过恰当选取起振临界风速验算式来降低微风共振的发生几率。例如：对于螺栓连接的插板型式节点构造钢管构件,如果螺栓轴线与微风振动方向一致，选取两端铰接所对应的临界风速计算式；如果螺栓轴线与微风振动方向垂直，选取两端固接所对应的临界风速计算式；对于法兰盘连接的钢管构件，其杆端约束介于两端固接与铰接之间，综合考虑选取一个临界风速经验计算式。其原理是：根据构件的真实边界条件来选择构件的临界风速验算式，更能从设计阶段有效控制微风振动。

在一些实施例中，该非圆截面构件上设有辅助支撑材，可以减少振动构件的长细比。该辅助支撑材选取不受力或受力很小的辅助材。易发生微风共振的构件其长细比都较大，抗弯刚度小，对发生振动的构件,根据杆塔的实际结构，在局部位置增加不受力或受力很小的辅助支撑材，增大抗弯刚度，缩小长细比，可以提高其起振临界风速，降低微风振动的发生几率。

在一些实施例中，该非圆截面构件设有顺轴向分布的间断短肋。

在另一些实施例中，该非圆截面构件设有顺轴向分布的开口套筒。

在另一些实施例中，该非圆截面构件设有顺轴向分布的交错鳍板。

在一些实施例中，该非圆截面构件表面缠绕有扰流线。对某些固有频率和特征尺寸不易改变的构件，可通过在其表面缠绕扰流线来抑制微风振动。

在一些实施例中，该扰流线的缠绕方式为螺旋形索圈的形式。某些构件的固有频率、特征尺寸等不易改变，在这种情况下通过增大结构的斯特罗哈数能达到抑制微风振动的目的，对于运行线路钢管塔的微风振动，在不改变圆截面基本形状的前提下增大斯特罗哈数，在构件表面上增加螺旋形索圈是最简单易行的方法。在另一些实施例中，该扰流线的缠绕方式为刚性肋漩涡干扰装置的形式。

在一些实施例中，在非圆截面构件连接处或构件内部设有阻尼材料。提高结构的阻尼比内容能抑制涡激振动，特别是当阻尼比的数值比较小时，效果更为明显，增大阻尼能降低共振的幅值，减弱振动对结构的破坏。

对比现有技术，本实用新型具有以下优点：

本实用新型能够有效控制钢管塔结构的微风振动，且结构简单容易实施，在工程中可根据实际情况选取更为方便和经济的措施。

【附图说明】

图1为本实用新型构件实施例之一的示意图；

图2为图1的截面视图；

图3为本实用新型构件实施例之二的示意图；

图4为图3的截面视图；

图5为本实用新型构件实施例之三的示意图；

图6为本实用新型构件实施例之四的示意图；

图7为图6的截面视图。

【具体实施方式】