安全验证
《5  ?钢塔架和桅杆结构 ! !5.1  一般【规定 ? : : ?5.1.1》  :承载能力《和疲劳关《系到结构《的安全性《而变形关系到—结构的使用性这【三种状态中的任何】一种:都可能对结构—计算起控制作用【 —    原》。标准:中承载?力、稳定的定义区间!有重合现改为—强度、稳《定和变形验算— 《 ,  :  : 塔桅钢结构的承载!能力是指结构—或构件达《到其允?。许的:最大承载能力或者】虽未达到最大承【载能力但由于—塑性变形使》得结构或构》件,几,何形:状发生显著改变彻底!不能使?用也认为已经达到】最大承载《能力塔桅结构的【变,形验算可以理解为结!构或构件不能超过】使用功能上允许【的某个变形限值例如!过大的变形不仅【会对结?构产生?不利影响可》能还会使人们在心】理上产生不安—全,。的感:觉或:者不满足《工艺要求 【 : 5.?1.2  高耸结】。构的疲劳破坏主要】是风力发电塔的破坏!。。每年都有《。若干:起造成很大的经【济损失高耸结构【设,计规范GB 50】。135-《。20:0,6修编时风力发电塔!还很少所《以未有针对》性条款目前每—年都有上万座风力】发电:塔建成需维护的风塔!。的数量?急剧增大所》以疲劳问题已成为】风电发展中的重要】问题故本次修编【加以:强,调作为强《制性条文必》须严格执行风电【塔的疲?劳问题在钢结构方面!主要是钢筒焊缝【热影响区的母—材疲劳问题》和法兰连接螺—栓,的疲劳问题》以后这一问题更为】普遍和典型本标【准第5.8.2【条,、第5.8.—3条:、第5.9.1条中!有具:体规定本条为强【制性条文必须严【格执行 】 5:.,1.3  本—。条所指钢材材质应符!合现行国家标—准钢结构设计标准G!B :500?17的规定是要求设!计者根据《钢结构设计的基本原!理并结合《高耸钢结《构的特点来选择【材料及辅助材料【材料:选择对?于钢:结构来讲至关重要涉!及结构设计的安全性!和经济性《 : ?  :  : 高:耸钢结构是承受动】力荷载(以风—为主)的室外结构】而且绝大部》分为焊接结》构(小?型角钢输电塔—不在本?标准覆盖范》围之内)所以—在选择材料时应考虑!以下几点 】     (1)!应选用Q2》35-B《及以上的钢材; 】  —   (《2)对于桅杆纤【绳的拉?耳设计应考虑—微风时扭转效应引起!的疲劳荷《载作用材料和焊【缝应比一般高耸钢】结构提高《一个等级; 】     (】3)对于高耸钢【结构的悬臂天线段应!考虑鞭?梢效应及高频振【动作用适当选用【较好的材《。料或适当降》低应力比《; 《     (4!)对于寒冷地—区的高耸钢结构应】。考虑:冷,脆问:题适当提高》材料等?级;根?据经验冬《季极限低温在—-20℃~-—40℃的地区可采】用C级钢材》;   !  (5)》钢材的选择应考虑经!济性:并,易于采购易于—。管理 《 5.1【.4  本条—所涉及的表》A.0?.3:。中增加预应》力锚栓的设》计参数其抗拉强度是!按现行?国,家标准钢结》构,设计标准《GB 500—17中关于高强【螺栓的?抗拉强度《得出的?但,因在表A《.0.3《。注6:中规定预《应力:锚栓应用直接张拉】法施工所以不得用】。扭矩法?施工抗?拉和抗扭共同作用】强度要除以1.2】此,处,只除以?1.1提高强—度利用率也要有【。一定余地而》且对于锚栓加预【应力实践经验证【明必须用直》接张:拉法用扭矩》法易于?折断锚栓《 《     表A.!0.:3注7中提出对于】用直接张拉法—施工的?摩擦型高强螺栓其强!。度也:可提高10%—也是:同理但这种螺栓的】。螺杆:长度要达到螺栓【直径的6《倍以上其预应—。力损失?才低于20%—可被接受由于标准适!用范围?增加:。了电力高塔》故电力?高塔中常用的钢【绞线的强《度设计值亦予—收录国内电力系统使!用螺栓品种、数【量较钢结构建筑【。多也对各类螺栓【的承载能《力进行过大量试验】试验结果比现行国】家标准钢《结构设计标准—GB 50》017提供的承载能!力,略大故电力系统普】遍采用的螺栓承【载力与?现行国家标准钢结构!。设计标?准GB 50017!有所:区别为了尊重试验结!果本:标准:在基本仍采用—现行国家《。标准钢结构设—计,标准G?B :50017》数据的前提》下作出?说明即?有大量可靠试验依】据时可根据》行业内具体情况【做适:当修正而修正需【在行业内以行业标】准形式统一规—定, 《 5.1.5【  高耸结构处【于室外大气环境腐】蚀影响较大》由于维护费》用问题越来越突【出故目前对高—耸结构?一般均做《长效防腐《蚀处理?。本条所列两》种长效防腐》蚀方法均《已经过?大量工程《实践:验证其他长效—防,腐方法?。如氟碳涂《层法、无机富锌涂】层法等均有》较好的应用前景但】尚需经过一定量实】际,工程检验 】 5.1》.,6  塔桅钢—结构的防雷接地【是普遍性的重要问】题且利用《结构主体作为防雷引!下线最为经济—防雷接地又》与,基础的设《计与施工有关—故在此作为设计的一!。。般规定 !5.1?.7 ? 与一般结构相比桅!杆结构?是受气候影响更显著!的高耸?结构风荷载和—。。。裹冰荷载常常是【其控制?。。荷载;且桅杆—结构高度较大横截面!相对较小杆》身长细比通》常在100~200!左右:远大于一般的高【耸结:构桅杆结构的柔【索,纤绳和细长》杆身导致横向—荷载作用下的大变】。形,整个结构《表现出强《非线性静力和动力特!性十分?复杂  ! ,  桅杆结》构的非线性因素主】要体现在①纤绳【弦向变形和弦向张力!不成:正比纤绳《动力刚度是》非线性的;②—二阶矩的影响由【于纤绳斜向张拉【的作用杆身》内部轴向力很—大二阶矩的》影响不容忽》略;③阻尼》的,非线性纤《绳,相当于一个等效【的,。阻尼器能迅速—衰减杆身的振动其】阻尼作用与纤绳的】变形:有关另外《通常桅杆每》层纤绳均于空间相交!于一点且各》层交点连成一—条线整个结构是【一个瞬变体系初始抗!。扭刚度为零发生扭】转,。变形后才有抗扭【刚度与弹性恢—复力所以桅杆—结构在微风荷载作】用下:就易发生扭转—振动在正常使用情况!下微风出《现的频率最大因而桅!。杆发生?微风风激振》动的频率也就—很高 ?     !桅杆的这些特点使】其在风荷载》作用下易产生各【种,复杂的风效应如顺】。风随机振动、横风】涡激振动、自—激振动、参数振【动、混沌现象等频繁!且复杂的风激—。振,动易使桅杆产生疲劳!损伤而疲劳》损伤又是桅》杆结构倒塌的—最常见?原因之一《因此在?桅杆结构设计时需】要采取抗《疲劳措施以下分别从!加固节点和增大结】构抗扭刚《度两方面考虑①【桅杆结构《拉耳连接节点是最易!发,。生疲劳破坏的部位拉!耳节:点板:在设计中只考—虑平面内受拉平面外!刚度很小《杆身发?生扭转时纤绳—与拉:。耳节点板会产生平】面外夹角使得节点板!在平面外受弯这种平!面外受力状态对拉】耳抗疲劳性能—有不利的影》响工程中对于拉耳】节点板平《面外受?力问题通常》采用加劲板来增【加,其,平面外刚度②增大结!构,抗扭刚?度可以通过改—变纤绳布置方案来】实现增加纤绳数【量,和改变节点位—置使得纤绳拉力作用!方向线与结》构中心不重合可【以为结构提供额外的!抗扭刚?度 5】.1.8《  要求节点构造简!单,紧凑:。的,目的主要《是减小受《风面积同时也可以】简化制作、》。节约:钢材选型应使传力明!确并尽量减小次应】力影响其节点构造应!简单紧凑 》 ,