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申请/专利权人：中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司

摘要：一种输电铁塔的分体式防护和抗变形结构及其构筑方法，结构：方形和L形两个防护大板相平行地布置，且二者的高度不同；三个高塔腿独立基础和一个低塔腿独立基础呈矩形地分布；三个高塔腿独立基础分别浇筑在L形防护大板两端及转角处，且在每个高塔腿独立基础和L形两个防护大板之间铺设有水平滑动层；一个低塔腿独立基础浇筑在方形防护大板的上部，且在低塔腿独立基础和方形防护大板之间铺设有水平滑动层。方法：防护大板参数的确定；根据确定好的参数进行防护大板的现场浇筑；滑动层的铺设；进行独立基础的浇筑；加强梁参数的确定；进行加强梁的现场浇筑。该结构及构筑方法可以明显减小地表倾斜、地表水平变形等采动变形下的结构内力。

主权项：1.一种输电铁塔的分体式防护和抗变形结构的构筑方法，采用一种输电铁塔的分体式防护和抗变形结构，所述输电铁塔的分体式防护和抗变形结构包括三个高塔腿独立基础1和一个低塔腿独立基础2，三个高塔腿独立基础1和一个低塔腿独立基础2分布在同一个矩形的四角处，其特征在于，还包括方形防护大板3和L形防护大板4；所述L形防护大板4和方形防护大板3相平行地布置，且二者的高度不同，其中，所述L形防护大板4由两块相垂直的矩形板体一体连接形成，其上端面的两端和转角处形成三处高腿安装位置；所述方形防护大板3为正方形板体，其上端面形成一处低腿安装位置；方形防护大板3的位置低于L形防护大板4的位置，且位于L形防护大板4内缺口的边缘，且方形防护大板3上的一处低腿安装位置与L形防护大板4上的三处高腿安装位置分面在同一个矩形的四角处；三个高塔腿独立基础1分别浇筑在L形防护大板4上端面的三处高腿安装位置上，且其上端相平齐地设置，且在每个高塔腿独立基础1和L形防护大板4上每处高腿安装位置之间铺设有水平滑动层；一个低塔腿独立基础2浇筑在方形防护大板3上端面的一处低腿安装位置上，且在低塔腿独立基础2和方形防护大板3上低腿安装位置之间铺设有水平滑动层；其特征在于，具体包括以下步骤；步骤一：方形防护大板3和L形防护大板4参数的确定；S11：方形防护大板3和L形防护大板4安装位置的确定；对于施工地形为谷地或者有其他地形条件使得采用三高一低的高低腿铁塔有利时，确定出方形防护大板3和L形防护大板4的安装位置，其中，方形防护大板3的安装位置低于L形防护大板4的安装位置；S12：方形防护大板3和L形防护大板4厚度的确定；取铁塔根开的125和400mm两者中较大的值作为方形防护大板3和L形防护大板4的厚度，同时，确保方形防护大板3和L形防护大板4的厚度不超过600mm；S13：方形防护大板3和L形防护大板4宽度的确定；先确保方形防护大板3的横向中心线与其上方的一个低塔腿独立基础2的横向中心线相重合，并按照公式1确定出方形防护大板3的宽度；再使L形防护大板4两端部的宽度与方形防护大板3的宽度相等；B＝Bdj+2a1；式中，B是方形防护大板3的横向宽度，单位：mm；Bdj是方形防护大板3上方的低塔腿独立基础2在同一个方向的底边宽度值，单位：mm；a是方形防护大板3横向端部边缘到上方的低塔腿独立基础2对应边缘的水平距离；S14：L形防护大板4长度的确定；确保L形防护大板4两个直臂段外边沿的长度相等，按照公式2确定出L形防护大板4一个直臂段的长度；L＝l0+Bdj+2a2；式中，L是L形防护大板4一个直臂段的长度，单位：mm；l0是L形防护大板4一个直臂段上方两个高塔腿独立基础1之间的中心距离，单位：mm；S15：方形防护大板3和L形防护大板4配筋的确定；先确定L形防护大板4的配筋参数，具体地，根据实际工程地表变形的类型和大小的预计结果进行定量分析，根据公式3、4和5计算截面设计弯矩值M；在此基础上，按照双层双向配筋方案，根据公式6和7计算截面钢筋配筋面积As；再确定方形防护大板3配筋参数，使方形防护大板3配筋参数与L形防护大板4的配筋参数相一致； fcBx＝fyAs-fy'A'S7；式中，q为L形防护大板4上方的等效均布线荷载设计值，单位：kNm；L1为L形防护大板4的最大悬空长度，单位：m；γm为L形防护大板4上方土体和独立基础的总体等效容重，单位：kNm3；为基础埋深，单位：m；q0为L形防护大板4的自重在长度方向的等效线荷载，单位：kNm；L0为L形防护大板4的总长度，单位：m；fc为L形防护大板4的混凝土轴心抗压强度设计值，单位：MPa；h0为L形防护大板4截面有效高度，单位：mm；fy、fy'分别为截面受拉钢筋和受压钢筋的强度设计值，单位：MPa；αs'为受压区纵向钢筋轴线值截面受压边缘的距离，单位：mm；As、A'S分别为受拉钢筋和受压钢筋的截面总面积；x为截面受压区高度，单位：mm，其同时满足公式8和公式9的要求； x≥2α′s9；其中，Es为L形防护大板4受力钢筋的弹性模量，单位：MPa；fcu,k为L形防护大板4混凝土的立方体抗压强度标准值，单位：MPa；步骤二：根据确定好的参数进行方形防护大板3和L形防护大板4的现场浇筑；步骤三：滑动层的铺设；在方形防护大板3和L形防护大板4浇筑并拆模以后，于方形防护大板3上表面待浇筑低塔腿独立基础2的部分铺设水平滑动层，于L形防护大板4上表面待浇筑三个高塔腿独立基础1的部分均铺设水平滑动层，其中，水平滑动层的厚度不小于100mm，铺设完成后进行充分的平整处理；步骤四：在滑动层的上方铺设一次性模板，再在一次性模板上进行独立基础的浇筑；步骤五：加强梁参数的确定；S51：加强梁的布置类型的确定；S511：根据铁塔高低腿的级差高度和铁塔所处位置的地表变形预计结果确定加强梁的布置类型，具体方法如下：1对于L形防护大板4上方的三个高塔腿独立基础1，当预计地表水平变形小于1.0mmm时，不设置加强梁；当预计地表水平变形大于等于1.0mmm，且小于等于2.0mmm时，在限定期限A内于水平变形方向上的两个高塔腿独立基础1之间设置加强梁一5；当预计地表水平变形大于2.0mmm时，在限定期限B内于水平变形方向上的两个独立基础之间设置加强梁一5，其中，限定期限B小于限定期限A；2对于铁塔同一侧的高低腿下方的高塔腿独立基础1和低塔腿独立基础2，当预计地表水平变形小于0.2mmm时，不设置加强梁二6；当预计地表水平变形大于等于0.2mmm，且小于等于0.5mmm时，在限定期限C内于水平变形方向上的高塔腿独立基础1和低塔腿独立基础2之间设置加强梁二6；当预计地表水平变形大于0.5mmm时，在限定期限D内于水平变形方向上的高塔腿独立基础1和低塔腿独立基础2之间设置加强梁二6，其中，限定期限D小于限定期限C；S512：根据公式10的计算结果判断加强梁是采用水平梁布置方案还是倾斜梁布置方案：当m小于等于0时，设置水平加强梁；当m大于0时，设置倾斜加强梁；m＝JC+h+300-H10；其中，JC为铁塔塔腿的级差，单位：mm；h为加强梁的截面高度，单位：mm；H为低塔腿下方的独立基础长柱的净高，单位：mm；S52：加强梁截面尺寸的确定；加强梁截面采用矩形截面，其截面宽度和高度满足以下3方面的要求：1截面抗剪承载力不低于铁塔单个塔腿最大下压力的1.2倍；2加强梁的截面宽度不小于200mm，且不大于独立基础主柱的截面宽度；3加强梁截面高度不小于400mm，且不小于梁自身净跨度的110；S53：加强梁配筋的确定；按照极限状态下的受力分析进行纵向受力钢筋和抗剪钢筋的计算，得到纵向受力主筋和箍筋的截面面积最小值；同时，确保加强梁中的钢筋布置满足如下要求：纵向钢筋对称布置，且直径不小于18mm，钢筋数量不小于4根；箍筋直径不小于10mm，且间距不大于100mm；步骤六：根据确定好的参数进行加强梁的现场浇筑。

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