桿塔整體組立施工設計抱桿失效角的求解

• 問題的提出

在 桿塔 組立 施 工 過 程 中,采 用 倒 落 式抱 桿 整立 桿塔 的 優(yōu)點 是 設 備 簡單、起 立 過程 平 穩(wěn),適 用 任 何高 度、任何 重量 的桿 塔。整立 桿塔 時,所用 整立 桿 塔 的 抱 桿通 常 都 采 用“人 字 形”抱 桿。整立 混凝 土 單 桿 時,見圖1所示(a),人 字抱桿跨 在單 桿 的上 面; 整 立雙 桿 時,見圖1( b ),人 字抱 桿 放 置 在 雙 桿 的 內(nèi) 側;整 立 鐵 塔 時,為避免 抱 桿 與鐵 塔斜 材相 碰,故 人 字抱桿 布置在 塔 的兩 外側,特 別是 整 立 寬 身鐵 塔 時,為 了 加 大 人 字 抱 桿 底部的 寬 度 ( 即 跨 度 ),則 要 將 人 字抱 桿 改 裝 成“八 字 形”抱桿,見 圖1(c)。由 于 桿 塔 整 立 時,人字 抱 桿 隨 著桿 塔的 轉(zhuǎn) 動 ( 即 起 立 ),也 在 不 斷 地 繞 著 地 面 的 某 一 點 轉(zhuǎn)動,直 至 人字抱 桿失效 。

因 此,在 整 立 桿塔 的 施工 過 程 中,抱桿 的 參 數(shù) ( 如抱桿有 效高 度、初 始角 等 ) 是 變化 的,這 樣 就 使 得 抱 桿的 失效 角 對 于不 同 的吊點及 吊點位 置 發(fā) 生 變化,而 失效角 的大 小 又 直接 關 系 到桿 塔 起 吊 過 程 中 各 繩 具 受力的變化,有 時甚 至 引 起過 大 的 作 用 力,而 導 致設 備的 損傷 及 經(jīng) 濟損 失 及 安 全故 事,因 此 對 抱 桿 失 效角 的研究具有 一 定 的實用性,并 以 此能解 決桿塔 施 工 中的一 些 具體 問 題 川,使 得抱桿 的失 效 角 對 于 不 同 的 吊點及 吊點位 置 而 有 所變化,而 失效 角 的大小 又 直 接 關 系到 桿 塔起 吊過程 中 各 繩具 受力 的 變化,有 時 可 能 導 致力 過 大 而 造 成 不必 要 的損 傷 及 經(jīng) 濟 損 失,因 此 對 抱桿失 效角 的 研 究具有 一 定 的實用性,能 夠解決 桿塔施 工中 一 般問題。

• 基本原理

抱桿失效 時,抱桿所受軸 向壓 力 N 為零 或

由 于 抱桿 受 力 是隨著

因此采用 以

對 于 兩 點起 吊方 式來 說,在 起 吊過 程 中,起 吊鋼繩 的長度是 不會改 變 ( 即 繩 系 約 束 方程 ),而 且 固定 鋼繩所在 的直線應 平 分 兩 起 吊鋼繩 所在 的 直 線,在抱 桿失效 時,起 吊鋼繩 的長 度應 等 于 原 長,牽 引繩 與 固定鋼 繩應 在一 條 直 線 上 ( 角度 約 束方 程 )。故 可 得 抱 桿失效 的判據(jù)：

• 建立抱桿失效約束方程的離散化數(shù)學模型

建 立 桿 塔 整 體 起 吊抱 桿 失 效 時繩 系約 束方 程 和角 度約 束 方 程,給 出兩者 之 間 的 離 散 化 的 數(shù) 學 模 型,采 用V C 編程 實 現(xiàn) 對模 型 的 求 解 并 實 現(xiàn) 可 視 化操作。

• 繩系約束方程

根據(jù) 圖 2 所 示 的 直 角 坐 標 系 ( 桿根置 于 坐 標 原 點O,電桿置 于x軸 上 ),吊點 分 別 為

• 角度約束方程

根 據(jù) 圖2 所 示,起 吊鋼繩 與桿 塔 的夾角分 別 為

• 求解及實現(xiàn)可視化操作

按 照 離 散化 的 數(shù) 學 模 型 求 解,采 用V C 編 程實 現(xiàn) 可 視 化操作。求解步驟：

上 述方程組 是 非線性 方程 組,是 不 可 能 得 到精 確解 的,在求解 的 過程 中采用逐 步逼 近 法,一 步 步 搜 索 得到 最 優(yōu)解。即 在給定

• 流程圖及程序設計

實現(xiàn) 可 視化操 作 程序 流 程 圖,如 圖4 所示。程序設 計,采 用V C 編程方法。

• 結語

在研 究 吊點設 計 的基 礎 上,對抱 桿 的 失 效 角作 出了 定性 的 分析,給 出判 斷抱桿 失效 時的 兩 個 判 據(jù) 和 求解抱桿 失效角 的 數(shù) 學 模 型,并 編 程 實現(xiàn) 問 題 的 求解,使用實 際 施工 的 需 要,有 一 定 的 實用 價 值。

對鐵塔可以分節(jié)吊裝，也可在地面組裝好后整體起立。這一過程叫做桿塔組立。

桿塔組立指的是桿塔的相互配套使用。2100433B

《電力名詞》 (第三版)

利用外裝支架或鐵塔塔腿作為支承,將鐵塔自上而下地逐段吊裝組立。