[发明专利]一种装配式输电塔塔身连接节点及其制作方法

说明书

本发明公开了一种装配式输电塔塔身连接节点及其制作方法，该装配式输电塔塔身连接节点下段采用预制钢管混凝土，下段预制钢管混凝土包括外钢管以及外钢管内的植主筋和外箍筋结构，外钢管内浇筑混凝土，植筋部分露出混凝土，上段同样采用预制钢管混凝土结构，混凝土底部与钢管底面平齐，裸露出部分植筋，连接节点时在下段继续浇筑混凝土至与钢管顶面平齐，将上段沉降直至上、下钢管贴合对齐。本发明所公开的装配式输电塔塔身连接节点提高了混凝土的连接性和整体性，提高了节点的刚度和承载能力。

技术领域

本发明主要涉及一种固定建筑物，具体是一种装配式钢管混凝土输电塔塔身连接节点。

背景技术

电力在国民经济建设中具有举足轻重的地位，送电线路的安全可靠运行是电网的重要一环。电力系统在地震中一旦遭到破坏，不仅会造成巨额的直接或间接经济损失，还会引发火灾等次生灾害，对地震救灾和应急恢复也会产生极大的困难。高压输电塔是电力系统输电线路部分重要组成设施，直接关系电力系统正常功能的实现。但输电塔的设计荷载主要考虑大风、断线及安装等工况，地震作用在输电塔的设计中较少论及。随着经济的高速发展，送电线路里程近年急剧增长。我国是世界上的多地震国家，大量送电线路跨越震区不可避免，而作为送电线路支撑物的铁塔，确保其在地震作用下的安全成为人们关心的课题。

现阶段常用的不管是圆钢管输电塔还是角钢输电塔，仍存在以下缺点：①钢管采用法兰盘连接往往做不到完全刚接，结构稳定性和刚度不足，而且纯法兰连接抵抗温度应力疲劳作用效果较差，长期反复温度应力作用会导致连接松动，在突发地震作用下危险性较大；②对于高度与跨度较大的输电塔，由于跨越塔主柱构件的内力太大，加之为避免由于长细比大造成稳定验算时折扣过大，钢管的直径势必不会太小。对于直径如此之大的钢管结构，对设计人员来讲，其局部屈曲是一个十分棘手的问题。若一味采用壁厚较大的钢管，厚钢板带来的另一个不利的情况是：随着材料厚度加大，其各向同性的性能也随之下降，材料性能利用不充分；③角钢结构或者与圆钢管结构的猫头型、酒杯型、蝴蝶型等输电塔造型上部结构比重较大，地震作用下会导致中部存在扭转薄弱点，也存在发生扭转破坏的可能性；④壁厚较大的钢管存在层状撕裂问题，从加工制作的角度来看,需要用吨位很大的折弯机才能使构件加工精度达到要求，同时相应节点法兰盘的加工也会是一个巨大的难题。

传统的角钢输电塔或者圆钢管输电塔塔身钢管纵向连接节点也存在一定的问题：法兰盘作为钢管塔构件连接的主要节点形式，以传递拉力、压力为主。当钢管受拉时，法兰盘承受弯、剪共同作用，且以受弯为主，这对连接钢管的法兰盘受力不利，且法兰盘往往无法做到完全刚接。当节点内力太大时，只能增加法兰连接螺栓数量和直径，但对于大直径10.9级的高强螺栓,由于其镀锌时产生的氢脆断裂情况一直没有得到很好的解决,这个令人头疼的情况也在一些钢管杆线路工程中仍屡有发生。

发明内容

发明目的：本发明提供一种装配式输电塔塔身连接节点，借助了建筑中转换柱的概念提出装配式钢管混凝土输电塔塔身钢管混凝土与部分内填充钢管混凝土连接节点，可以有效的解决背景技术中提出的钢管结构输电塔节点刚度不足，抗震性能差等缺陷。

技术方案：一种装配式输电塔塔身连接节点，包括上段钢管混凝土构件和下段钢管混凝土构件，上段钢管混凝土构件和下段钢管混凝土构件内部浇筑混凝土，混凝土材料包括普通混凝土、高强混凝土和纤维混凝土；上段钢管混凝土构件和下段钢管混凝土构件相接触的两端檐口边缘焊接有刚性法兰并通过高强度螺栓紧固连接。上段钢管混凝土构件内部设置的上段钢筋笼伸入下段钢管混凝土构件内并与下段钢管混凝土构件内的下段钢筋笼一端部分交叠，上段钢筋笼的箍筋的直径大于下段钢筋笼箍筋直径，即上段钢筋笼的下段部分套于下段钢筋笼的上段外周，钢筋材料包括普通钢筋和高强度钢筋。

上段钢管混凝土构件和下段钢管混凝土构件最外层分别为上段外钢管和下段外钢管，钢管材料包括普通钢材、高强钢材和不锈钢；刚性法兰与上段外钢管和下段外钢管之间焊有周向均匀分布的密加劲肋来增加法兰盘刚度。