[发明专利]输电塔塔脚板式靴板条带式计算方法

说明书

本发明涉及输电塔技术领域，旨在解决输电塔塔脚板式靴板传统三角形悬臂梁计算公式与实际的条带式应力分布不符合情况的问题，提供输电塔塔脚板式靴板条带式计算方法，假定靴板传递给塔脚板的压应力呈十字形条带分布，建立条带式悬臂梁计算模型：a)在下压荷载作用下，假定靴板传递给塔脚板的应力呈十字条带形分布，计算靴板最不利内力；b)在上拔荷载作用下，依据区格法原理，假定锚栓的上拔约束力从锚栓处呈45°传递至靴板边缘，靴板此时依旧假定为悬臂梁受力；按公式计算靴板最不利内力。本发明的有益效果是条带式计算模型与实际情况相吻合，计算内力优化减小了，能反映靴板对混凝土基础的局压效应，同时能反映靴板的实际受力状态。

技术领域

本发明涉及输电塔技术领域，具体而言，涉及输电塔塔脚板式靴板条带式计算方法。

背景技术

基础连接作为传递输电铁塔结构上部荷载的关键节点，靴板作为其内力的有效传递就显得十分重要。而塔脚板式连接作为工程中最为常用的铁塔基础连接方式，主要是通过靴板传递上部荷载，其靴板连接的内力计算就显得十分重要。

工程设计常用的传统算法主要是依据输电线路手册推荐的三角形悬臂梁计算公式，其假定底板均布受压，与实际的条带式应力分布情况不符合。

发明内容

本发明旨在提供一种输电塔塔脚板式靴板条带式计算方法，以解决传统三角形悬臂梁计算公式与实际的条带式应力分布情况不符合的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种输电塔塔脚板式靴板条带式计算方法，假定靴板传递给塔脚板的压应力呈十字形条带分布，建立条带式悬臂梁计算模型：

a)下压荷载作用下靴板的弯矩和剪力的计算

在下压荷载作用下，假定靴板传递给塔脚板的应力呈十字条带形分布，其有效的承压面积为靴板底部边缘向外按扩散角45°进行扩散的面积；

当混凝土强度等级在C15-C30区间时，条带宽度b_e统一按照下式取值：

b_e＝2c＝3t_p (1)

式中，c为条带单侧宽度，t_p为靴板厚度；

此时，靴板的剪力和弯矩按照下式计算：

M＝R·L_e/2 (3)

式中，R为塔脚板反力的合力；B为塔脚板的宽度；L_e为靴板最不利悬臂长度，取靴板十字拼接处到塔脚板边缘的最大悬臂长度；N为下压力设计值；V为靴板剪力设计值；M为靴板弯矩设计值；

b)上拔荷载作用下弯矩和剪力的靴板计算

在上拔荷载作用下，地脚螺栓传力依据区格法原理进行计算，假定锚栓的上拔约束力从锚栓处呈45°传递至靴板边缘，靴板此时依旧假定为悬臂梁受力，承受锚栓传递的有效约束力，靴板内力计算公式如下：

式中，M_t为靴板受拉弯矩；n_e为靴板附近能产生有效上拔约束的地脚螺栓数量；n为地脚螺栓总的数量；T₁为单颗地脚螺栓的上拔力，T₁＝T/n，T为上拔荷载；L_t为沿靴板方向地脚螺栓至靴板十字拼接处的距离；V_t为靴板剪力；A_ts为上拔时锚栓的有效约束范围。

在一种实施方式中：

对靴板进行设计验算，验算方法如下：