CN112112474B

CN112112474B - 一种减振耗能的输电塔横担结构

Info

Publication number: CN112112474B
Application number: CN202010995284.8A
Authority: CN
Inventors: 谢文平; 聂铭; 罗啸宇; 黄正; 刘小璐; 肖凯; 王朋
Original assignee: Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Current assignee: Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date: 2020-09-21
Filing date: 2020-09-21
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2040-09-21
Also published as: CN112112474A

Abstract

本发明提供的一种减振耗能的输电塔横担结构，通过弹簧‑阻尼器组合构件形成耗能元件，起到消耗输电塔塔身主材传递过来的振动能量的作用，减小塔身整体的动力响应；并且，弹簧‑阻尼器组合构件和上弦杆、竖杆、斜杆、下弦杆共同组成了横担结构耗能新体系，多组竖杆和斜杆首尾抵触连接，并交错设置于上弦杆和下弦杆之间，可以保证横担结构具有使用功能；另外，上弦杆、下弦杆与节点板之间活动接连，使整个体系易于安装、具有较高结构安全性、可靠性高且不影响横担的使用功能。

Description

一种减振耗能的输电塔横担结构

技术领域

本发明涉及输电技术领域，尤其涉及一种减振耗能的输电塔横担结构。

背景技术

目前，为了有效保障输电线路的安全运行，通常利用减小输电塔结构振动响应的方式，并且，减小输电塔结构振动的措施包括悬挂质量摆、利用粘结弹性材料、提高输电塔构件刚度等，这些措施可以在一定程度上起到减振效果，从而保障输电线路的安全运行。

但是，提高构件刚度的措施，并不是一种经济的方案，而且不具有自适应性；利用粘结弹性材料的减振方案，材料在使用过程中非常容易产生老化现象，需要定期进行质量检测；悬挂质量摆的方式，减振用的质量摆所能减振的频带窄，即使满足了减振效果，也难以设计出符合实际情况的质量块。

因此，现有的减小输电塔结构振动响应的实现方案存在安装较为不便，安全性、可靠性较低，影响输电塔横担的使用功能的技术缺陷。

发明内容

本发明的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中减小输电塔结构振动响应的实现方案存在安装较为不便，安全性、可靠性较低，影响输电塔横担的使用功能的技术缺陷。

本发明实施例提供了一种减振耗能的输电塔横担结构，包括：塔身、节点板和至少两组横担结构，两组所述横担结构通过所述节点板对称安装于所述塔身的两侧，其中，所述横担结构包括弹簧-阻尼器组合构件、上弦杆、下弦杆、竖杆和斜杆；

所述塔身一侧的节点板至少有两组，且两组所述节点板之间间隔设置，所述下弦杆的一端通过所述弹簧-阻尼器组合构件与底部所述节点板活动连接，另一端通过所述上弦杆与顶部所述节点板活动连接，以使所述弹簧-阻尼器组合构件和所述下弦杆在水平方向保持平衡；

所述竖杆和斜杆设有多组，且多组所述竖杆和所述斜杆之间首尾抵触交错设于所述上弦杆和所述下弦杆之间。

可选地，所述弹簧-阻尼器组合构件的一端和底部所述节点板铰接，另一端和所述下弦杆连接。

可选地，所述上弦杆的一端和顶部所述节点板铰接，另一端和所述下弦杆之间通过螺栓螺母连接。

可选地，靠近所述塔身一侧的竖杆底部位于所述下弦杆靠近所述塔身一侧的端部。

可选地，所述竖杆的两端与所述上弦杆和所述下弦杆之间均使用螺栓螺母连接。

可选地，所述斜杆的两端与所述上弦杆和所述下弦杆之间均使用螺栓螺母连接。

可选地，所述上弦杆、所述下弦杆、所述竖杆以及所述斜杆之间的杆件刚度相同。

可选地，所述弹簧-阻尼器组合构件由弹簧和阻尼器构成；

所述弹簧的刚度为所述杆件刚度的60％～70％。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供的一种减振耗能的输电塔横担结构，通过弹簧-阻尼器组合构件形成耗能元件，起到消耗输电塔塔身主材传递过来的振动能量的作用，减小塔身整体的动力响应；并且，弹簧-阻尼器组合构件和上弦杆、竖杆、斜杆、下弦杆共同组成了横担结构耗能新体系，多组竖杆和斜杆首尾抵触连接，并交错设置于上弦杆和下弦杆之间，可以保证横担结构具有使用功能；另外，上弦杆、下弦杆与节点板之间活动接连，使整个体系易于安装、具有较高结构安全性、可靠性高且不影响横担的使用功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种减振耗能的输电塔横担结构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像本申请实施例中一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种减振耗能的输电塔横担结构的结构示意图；如图1所示，本发明实施例提供了一种减振耗能的输电塔横担结构，包括：塔身7、节点板4和至少两组横担结构，两组所述横担结构通过所述节点板4对称安装于所述塔身7的两侧，其中，所述横担结构包括弹簧-阻尼器组合构件1、上弦杆2、下弦杆6、竖杆3和斜杆5。

所述塔身7一侧的节点板4至少有两组，且两组所述节点板4之间间隔设置，所述下弦杆6的一端通过所述弹簧-阻尼器组合构件1与底部所述节点板4活动连接，另一端通过所述上弦杆2与顶部所述节点板4活动连接，以使所述弹簧-阻尼器组合构件1和所述下弦杆6在水平方向保持平衡；所述竖杆3和斜杆5设有多组，且多组所述竖杆3和所述斜杆5之间首尾抵触交错设于所述上弦杆2和所述下弦杆6之间。

本实施例中，如图1所示，输电塔的塔身7与横担结构之间使用节点板4进行连接，有利于提高输电塔横担结构的可靠性；且横担结构通过节点板4对称设置于输电塔塔身7的两侧，有利于保持输电塔的稳定度。

其中，图1中的横担结构使用了包括弹簧-阻尼器组合构件1、上弦杆2、下弦杆6、竖杆3和斜杆5在内的组件，弹簧-阻尼器组合构件1将下弦杆6的一端与节点板4之间形成活动连接，起到消耗输电塔塔身7主材传递过来的振动能量的作用，减小塔身7整体的动力响应，下弦杆6的另一端通过上弦杆2与节点板4之间形成活动连接；并且，这里的节点板4至少有两组，且两组节点板4均沿塔身7侧壁间隔固定，这样，通过上弦杆2将弹簧-阻尼器组合构件1以及下弦杆6与节点板4连接后，弹簧-阻尼器组合构件1和下弦杆6在水平方向保持平衡，上弦杆2、下弦杆6、弹簧-阻尼器组合构件1以及塔身7之间形成三角形稳定结构。

接着，图1中使用多组首尾抵触连接的竖杆3和斜杆5交错设置于上弦杆2和下弦杆6之间，竖杆3、斜杆5、上弦杆2、下弦杆6之间形成多个三角形结构，进一步起到稳定支撑的作用，保证横担结构的使用功能不受影响。

进一步地，下弦杆6的一端通过弹簧-阻尼器组合构件1与底部节点板4活动连接，另一端通过上弦杆2与顶部节点板4活动连接，这样，使得整个横担结构易于安装。

上述实施例提供的一种减振耗能的输电塔横担结构，通过弹簧-阻尼器组合构件1形成耗能元件，起到消耗输电塔塔身7主材传递过来的振动能量的作用，减小塔身7整体的动力响应；并且，弹簧-阻尼器组合构件1和上弦杆2、竖杆3、斜杆5、下弦杆6共同组成了横担结构耗能新体系，多组竖杆3和斜杆5首尾抵触连接，并交错设置于上弦杆2和下弦杆6之间，可以保证横担结构具有使用功能；另外，上弦杆2、下弦杆6与节点板4之间活动接连，使整个体系易于安装、具有较高结构安全性、可靠性高且不影响横担的使用功能。

在一个实施例中，所述弹簧-阻尼器组合构件1的一端和底部所述节点板4铰接，另一端和所述下弦杆6连接。

本实施例中，弹簧-阻尼器组合构件1的一端和底部的节点板4的底部铰接，这样，弹簧-阻尼器组合构件1能够更多地消耗输电塔塔身7主材传递过来的振动能量，弹簧-阻尼器组合构件1的另一端和下弦杆6连接，该连接方式包括但不限于使用螺栓螺母进行可拆卸连接，也可使用其他可拆卸连接的方式，实现简易安装。

在一个实施例中，所述上弦杆2的一端和顶部所述节点板4铰接，另一端和所述下弦杆6之间通过螺栓螺母连接。

本实施例中，上弦杆2的一端和顶部的节点板4之间铰接，有利于上弦杆2与塔身7之间形成一定的夹角，方便稳固下弦杆6；并且，上弦杆2的另一端和下弦杆6之间通过螺栓螺母连接，安装较为简便。

在一个实施例中，靠近所述塔身7一侧的竖杆3底部位于所述下弦杆6靠近所述塔身7一侧的端部。

本实施例中，为了保证上弦杆2和下弦杆6之间的稳定支撑，以进一步保证横担的使用功能，在上弦杆2和下弦杆6之间设置有多组竖杆3和斜杆5，靠近塔身7一侧的竖杆3底部位于下弦杆6靠近塔身7一侧的端部，起到支撑作用。

在一个实施例中，所述竖杆3的两端与所述上弦杆2和所述下弦杆6之间均使用螺栓螺母连接。

本实施例中，多组竖杆3和斜杆5之间首尾抵触交错设于上弦杆2和下弦杆6之间，其中，竖杆3的两端与上弦杆2和下弦杆6之间均使用螺栓螺母连接，方便安装与拆卸，且提高横担结构的可靠性。

在一个实施例中，所述斜杆5的两端与所述上弦杆2和所述下弦杆6之间均使用螺栓螺母连接。

本实施例中，由于竖杆3和斜杆5之间为首尾抵触连接，因而，为了固定斜杆5，使其设置于上弦杆2和下弦杆6之间，可将斜杆5的两端与上弦杆2和下弦杆6之间使用螺栓螺母连接，该连接方式不仅能够起到方便安装与拆卸的作用，还能够提高横担结构的可靠性。

在一个实施例中，所述上弦杆2、所述下弦杆6、所述竖杆3以及所述斜杆5之间的杆件刚度相同。

本实施例中，横担结构中的上弦杆2、下弦杆6、竖杆3以及斜杆5对应的杆件刚度均相同，使得横杆结构各处所承受的振动能量相同，避免横杆结构各处受力不均导致安全稳定性降低的现象发生。

在一个实施例中，所述弹簧-阻尼器组合构件1由弹簧和阻尼器构成；所述弹簧的刚度为所述杆件刚度的60％～70％。

本实施例中，弹簧-阻尼器组合构件1由弹簧和阻尼器构成，例如，在阻尼器的端部连接弹簧，并通过弹簧与底部节点板4或下弦杆6之间弹性连接，这样，通过弹簧-阻尼器组合构件1形成耗能元件，起到消耗输电塔塔身7主材传递过来的振动能量的作用，减小塔身7整体的动力响应；另外，弹簧的刚度为横杆结构中杆件刚度的60％～70％，当弹簧的刚度小于构件刚度时，会让塔身7和横担结构之间产生相对位移，将塔身7主材的振动能量传递到横担结构，而阻尼器的存在会消耗传递过来的能量，提高输电塔的安全性与稳定性。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种减振耗能的输电塔横担结构，其特征在于，包括：塔身、节点板和至少两组横担结构，两组所述横担结构通过所述节点板对称安装于所述塔身的两侧，其中，所述横担结构包括弹簧-阻尼器组合构件、上弦杆、下弦杆、竖杆和斜杆；所述弹簧-阻尼器组合构件由弹簧和阻尼器构成；

所述竖杆和斜杆设有多组，且多组所述竖杆和所述斜杆之间首尾抵触交错设于所述上弦杆和所述下弦杆之间；

所述上弦杆、所述下弦杆、所述竖杆以及所述斜杆之间的杆件刚度相同，所述弹簧的刚度为所述杆件刚度的60％～70％。

2.根据权利要求1所述的一种减振耗能的输电塔横担结构，其特征在于，所述弹簧-阻尼器组合构件的一端和底部所述节点板铰接，另一端和所述下弦杆连接。

3.根据权利要求1所述的一种减振耗能的输电塔横担结构，其特征在于，所述上弦杆的一端和顶部所述节点板铰接，另一端和所述下弦杆之间通过螺栓螺母连接。

4.根据权利要求1所述的一种减振耗能的输电塔横担结构，其特征在于，靠近所述塔身一侧的竖杆底部位于所述下弦杆靠近所述塔身一侧的端部。

5.根据权利要求1所述的一种减振耗能的输电塔横担结构，其特征在于，所述竖杆的两端与所述上弦杆和所述下弦杆之间均使用螺栓螺母连接。

6.根据权利要求1所述的一种减振耗能的输电塔横担结构，其特征在于，所述斜杆的两端与所述上弦杆和所述下弦杆之间均使用螺栓螺母连接。