一种多连跨钢管人字柱构架结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种多连跨钢管人字柱构架结构，改变以往仅在多连跨构架端部设置端撑的做法，将单斜撑设置于多连跨构架中部，单斜撑仅与相邻一侧多连跨构架柱顶相连，剩余另一侧多连跨构架通过柱顶水平刚性系杆与斜撑侧连接，最终形成整体、稳定的受力体系；调整支撑位置，减少温度区段的有效长度，有效减小温度作用的影响；支撑采用单管斜撑，结构形式简单，支撑效率高；仅增加了刚性系杆，增加的工程量很少，构造简单，减少了端撑数量，节省构架占地。

【技术实现步骤摘要】
一种多连跨钢管人字柱构架结构
本技术涉及变电站、换流站用于悬挂导线、支撑导体或其它电器的承载结构，具体涉及一种多连跨钢管人字柱构架结构。
技术介绍
变电构架是变电站(换流站)中普遍使用的结构，随着建设规模的逐步扩大，构架的跨度、总长度、单体规模等也在逐步增加，结构受力日趋复杂，这给结构布置、结构受力及分析都带来了新的挑战。多连跨构架节省占地，在变电站(换流站)中得到广泛应用。多连跨构架侧向支撑布置的位置决定着结构承载的效率、内力集中程度、结构可靠性以及材料消耗量，是优化结构设计的重要环节。如图1所示，由于无支撑纯排架或刚架平面外刚度小，容易发生变形，所以一般需要设置端撑1以加强其平面外刚度如图2，以改善构架柱的受力方式及稳定性，达到优化结构受力和杆件截面、降低工程造价的目的。如图3所示，但是对于多连跨构架，在端部设置端撑1虽然给构架提供了支撑，但构架一侧多连跨结构尺寸过长，也会导致温度作用及其效应显著增加，距离端撑越远，温度作用效应越显著，人字柱受力越复杂，如图3所示，温度变形δ7＞δ6＞δ5＞δ4＞δ3＞δ2＞δ1。因此，设计一种既能为构架提供有效支撑，又能有效降低温度区段长度的结构显得尤为必要。上述多连跨+端撑的结构布置形式虽然简单，应用广泛，但随着特高压、超高压变电站(换流站)的大规模建设，该结构形式逐渐表现出一定的缺陷。综合起来，具有如下缺点：仅在一侧设置端撑，限制了结构布置的灵活性；如果端撑一侧多连跨构架过长，其温度作用对于远端构架的影响将尤为显著，不利于结构受力；为了降低温度效应的影响，将多连跨构架拆分成较短的分段，每段均设置端撑，此种方案会增加构架的占地面积和工程投资。相关术语解释：变电站：电网中的线路连接点，用以变换电压、交换功率和汇集、分配电能的设施场所；换流站：以换流变压器为主设备，完成交、直流相互转换的变电站；构架：变电站(换流站)屋外配电装置中用于悬挂导线、支撑导体或开关设备及其它电器的承载结构；钢管人字柱构架：变电站(换流站)中普遍采用的一种构架结构形式，其下部支承结构由立柱及立柱间的水平横撑构成的人字柱刚架承担，形同A字形；支撑：为保证钢管人字柱构架稳定性以及纵向受力而设置的抗侧力结构；端撑：设置于多连跨构架端部的支撑；斜撑：主要支撑构件呈斜向布置的支撑。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多连跨钢管人字柱构架结构，减少温度区段的有效长度，减小温度作用的影响，减少了端撑数量，节省构架占地和工程造价。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种多连跨钢管人字柱构架结构，多连跨钢管人字柱构架分成若干个分段构架，断开距离按常规端撑根开设置，每两个相邻分段构架之间设置支撑，支撑顶部与任意一侧分段构架的柱顶相连，断开处两相邻分段构架柱顶采用刚性系杆相连，通过刚性系杆将各分段构架形成一个联合体。进一步，支撑为单管斜撑。进一步，所述刚性系杆端部与分段构架通过插板连接。进一步，杆端连接插板设置有中间加劲肋。进一步，刚性系杆采用圆钢管或方钢管构件。进一步，所述杆端连接插板、中间加劲肋和刚性系杆焊接连接。进一步，多连跨钢管人字柱构架均分成两个分段构架。本技术的多连跨钢管人字柱构架，改变以往仅在多连跨构架端部设置端撑的做法，将支撑设置于多连跨构架中部，支撑仅与相邻一侧多连跨构架柱顶相连，剩余另一侧多连跨构架通过柱顶水平系杆与带支撑侧连接，最终形成整体、稳定的受力体系。本技术的优点：(1)调整支撑位置，设置中间斜撑，减少温度区段的有效长度，为结构提供侧向支撑的同时，有效减小温度作用的影响；(2)与传统的设置端撑相比，本方案调整了支撑布置位置，仅增加了刚性系杆，增加的工程量很少，构造简单；(3)与各分段均增加端撑的方案相比，减少了端撑数量，节省构架占地；进一步，中间斜撑采用单管斜撑的方式进行设置，形式简单，优化结构布置方式，便于设计、加工和组装。【附图说明】图1现有无支撑构架及其变形示意图图2现有带端撑构架示意图图3现有带端撑多连跨构架的温度变形示意图图4本技术带中间斜撑多连跨构架及其温度变形图5本技术带中间斜撑多连跨构架透视图图6顶部刚性系杆端部连接部分示意图图7图6的A-A剖视图图中：1、端撑；2、左侧构架分段；3、支撑；4、右侧构架分段；5、刚性系杆；6、中间加劲肋；7、杆端连接插板；8、螺栓；9、柱顶板。【具体实施方式】下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，本文所描述的实施例仅仅为本技术的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本技术保护范围。如图4所示，本技术改变以往仅在多连跨构架端部设置端撑的做法，将单钢管斜撑设置于多连跨构架中部，斜撑仅与相邻一侧多连跨构架柱顶相连，剩余另一侧多连跨构架通过柱顶水平刚性系杆与斜撑侧连接，最终形成整体、稳定的受力体系。技术方案有如下两个特点：1)单钢管斜撑设置于构架中部，斜撑根开、斜撑与构架的连接方式同传统的端撑基本一致，只需要在斜撑上部设置刚性系杆(按压杆设计)，将左右两分段连接成整体，分段公用一个中部斜撑；2)与图3相比，温度区段长度由6连跨减小到3连跨，端部人字柱顶温度变形δ4远小于图3所示δ7，温度效应大为减小。如图5所示，多连跨结构在中部断开，形成左侧构架分段2和右侧构架分段4两个分段，断开距离按照常规端撑根开设置。左右两分段之间设置常规单支撑3，支撑3顶部与任意一侧柱顶相连。分段处两相邻构架柱顶采用刚性系杆5相连(系杆按照受压杆设计)，通过系杆的连接作用，左右两个分段形成一个联合体，实现整体受力，支撑3为单管斜撑。如图6、7所示，刚性系杆5端部与构架柱顶板采用螺栓8连接，连接构造简单，便于加工和现场安装。刚性系杆5采用圆钢管或方钢管构件，用以承受左侧构架分段2传递的拉力或压力，按压杆稳定进行设计；杆端连接插板7为刚性系杆5和柱顶板9之间的过渡连接板，按净截面受拉(压)进行设计；中间加劲肋6对杆端连接插板7起加强作用，增强杆端连接插板7的平面外稳定性，按构造进行设计；杆端连接螺栓8承受剪力作用，按抗剪和孔壁承压进行设计，荷载比较大时，可通过调整螺栓数量、强度等级、直径及节点板厚度提高整个连接的承载力。杆端连接插板7、中间加劲肋6和刚性系杆5焊接。以上实施例仅用于说明本技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本技术进行了详细说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本技术的具体实施方案进行修改或者等同替换，而这些并未脱离本技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在本技术的权利要求保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多连跨钢管人字柱构架结构，其特征在于：多连跨钢管人字柱构架分成若干个分段构架，断开距离按常规端撑根开设置，每两个相邻分段构架之间设置支撑(3)，支撑(3)顶部与任意一侧分段构架的柱顶相连，断开处两相邻分段构架柱顶采用刚性系杆(5)相连，通过刚性系杆(5)将各分段构架形成一个联合体。

【技术特征摘要】
1.一种多连跨钢管人字柱构架结构，其特征在于：多连跨钢管人字柱构架分成若干个分段构架，断开距离按常规端撑根开设置，每两个相邻分段构架之间设置支撑(3)，支撑(3)顶部与任意一侧分段构架的柱顶相连，断开处两相邻分段构架柱顶采用刚性系杆(5)相连，通过刚性系杆(5)将各分段构架形成一个联合体。2.根据权利要求1所述的一种多连跨钢管人字柱构架结构，其特征在于：支撑(3)为单管斜撑。3.根据权利要求1所述的一种多连跨钢管人字柱构架结构，其特征在于：所述刚性系杆(5)端部与分段构架通过杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，牛冲宣，应捷，申卫华，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61