输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法技术

本发明专利技术公开了输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法，单锚板基础结构包括板组件、锚杆组件和板柱；板组件包括自上而下设置的上板和下板，板柱位于上板的顶部；锚杆组件包括第一锚杆和第二锚杆，上板和板柱通过第一锚杆固接，上板、下板和板柱通过第二锚杆固接；上板的上表面和/或下表面设置有第一配筋，下板的上表面和/或下表面设置有第二配筋；下板的设计方法：先采用剪切法抗拔计算确定下板尺寸和埋深；再对下板进行抗冲切验算，根据上述确定的下板的尺寸、埋深和抗冲验结果确定下板的配筋数据。本发明专利技术可去除下板养护工作，消除了湿作业及现场钢筋绑扎作业，降低了施工周期。

The design method of the lower plate of the single anchor plate foundation structure of the combined plate and pole of the transmission line

The invention discloses a design method of the lower plate of the transmission line combined plate rod single anchor plate foundation structure, the single anchor plate foundation structure comprises a plate component, a bolt component and a plate column; the plate component comprises an upper plate and a lower plate arranged from top to bottom, the plate column is located at the top of the upper plate; the bolt component comprises a first bolt and a second bolt, the upper plate and the plate column are fixed by a first bolt, and the upper plate, the lower plate and the plate are fixed by a first bolt The column is fixed by the second anchor bolt; the upper surface and / or the lower surface of the upper plate is provided with the first reinforcement, and the upper surface and / or the lower surface of the lower plate is provided with the second reinforcement; the design method of the lower plate is: first, the size and depth of the lower plate are determined by the shear method; then, the impact cutting checking calculation is carried out for the lower plate, and the matching of the lower plate is determined according to the size, depth and impact checking result of the lower plate determined above Reinforcement data. The invention can remove the lower plate maintenance work, eliminate the wet operation and field reinforcement binding operation, and reduce the construction period.

【技术实现步骤摘要】
输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法
本专利技术属于输电线路杆塔设备
，具体涉及输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法。
技术介绍
输电线路杆塔基础主要采用“大开挖”基础类、“掏挖扩底”基础类、“爆扩桩”基础类。“大开挖”基础类的主要尺寸需根据输电线路杆塔基础的抗拔稳定性要求确定，为了满足上拔稳定性的需要，必须加大基础尺寸，提高了基础造价，同时由于弃土较多，对环境的破坏也较大。“掏挖扩底”基础类适合于无水渗入基坑的粘性土中，同时桩基础规范规定，如基础采用桩基，基础持力层需穿过湿陷性黄土，因此该基础不适用于大厚度湿陷性黄土地区。“爆扩桩”基础类施工难度较大，具有较大的隐蔽性，且施工工艺复杂、施工质量难以控制，施工质量问题难以及时发现，工后检测也存在一定的困难。综上，目前的输电线路杆塔基础结构主要存在施工工艺复杂，且施工质量不易控制以及造价高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法，解决了输电线路杆塔基础结构的施工工艺复杂、施工质量不易控制以及造价高的问题。本专利技术所采用的一种技术方案是，输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法，单锚板基础结构包括板组件、锚杆组件和板柱；板组件包括自上而下设置的上板和下板，板柱位于上板的顶部，在施工完成的状态下，上板和下板均埋设于地下，板柱的至少一部分暴露在地面；锚杆组件包括第一锚杆和第二锚杆，上板和板柱通过第一锚杆固接，上板、下板和板柱通过第二锚杆固接；上板的上表面和/或下表面设置有第一配筋，下板的上表面和/或下表面设置有第二配筋；下板的设计方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，采用剪切法抗拔计算确定下板尺寸和埋深；步骤2，对下板进行抗冲切验算，根据步骤1确定的下板的尺寸、埋深和抗冲验结果确定下板的配筋数据。本专利技术的特点还在于：步骤1，具体按照以下步骤实施：步骤1.1，采用剪切法进行下板的上拔稳定计算，步骤1.2，根据下板的上拔稳定计算得出临界埋深；步骤1.3，根据如下条件由临界埋深确定出下板的埋深：下板的埋深不大于临界埋深。步骤1.1具体为，采用如下的公式(1)进行下板的上拔稳定计算：γfT′≤Rup＝TV+GS+Gf上+Gf下+G回填(1)，式(1)中，γf为上拔分项系数，T′为每根锚杆上的拉力，Rup为基础极限抗拔承载力(KN)，TV为抗拔土体圆弧滑动面剪切阻力垂直投影分量，GS为圆弧滑动面内土体自重，Gf上为上板的自重，Gf下为下板的自重，G回填为回填土体重。抗拔土体圆弧滑动面剪切阻力垂直投影分量TV的计算公式为：式(2)中，A1、A2为无因次计算参数，由抗拔土体的滑动面形态、内摩擦角和基础埋深比λ确定；γS为抗拔土体天然容重(kN/m3)；c为土体粘聚力；ht为下板埋深。圆弧滑动面内土体自重GS的计算公式为：GS＝μγS(A3ht3-V0)(3)，式(3)中，γS为抗拔土体的天然容重(kN/m3)，V0为ht深度范围内基础体积(m3)，A3为无因次计算参数且由抗拔土体的滑动面形态、内摩擦角和基础埋深比λ确定；μ为土抗力项折减系数。步骤2中，下板的抗冲切验算公式为：Fl≤0.7βhpftam(h-as)(4)，式(4)中，βhp为受冲切承载力截面高度影响系数；ft为混凝土抗拉强度，as为保护层厚度，h为下板厚度，am为冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的内接正方形边长的一半。步骤2中，配筋的数据包括钢筋的弯矩，通过如下的公式(5)计算出两个方向钢筋的弯矩：式(5)中，MI、MII均为钢筋的弯矩，B为下板的直径，b、b′均为钢筋截面的直径，p为下板平均净压力(kN/m2)。步骤2中，配筋的数据包括钢筋的截面积，通过如下公式(6)计算出两个方向受拉力钢筋的截面积：式(6)，as为保护层厚度，h为下板厚度，fst为钢筋抗拉强度；AsI为对应MI的钢筋截面积、AsII为对应MII的钢筋截面积。下板为现浇钢筋混凝土结构。下板的受力钢筋的配筋率不小于0.15％。本专利技术的有益效果是：本专利技术输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法，通过本专利技术下板及板柱装配式施工，可去除基础下板养护工作，消除了现场钢筋绑扎作业，降低了施工周期；本专利技术设计的输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板具有可预制和可现浇特性，施工简便，节约了施工周期，特别适用于施工条件较差地区的输电线路工程中；本专利技术输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法，施工工艺简单、施工质量可控、成本低。附图说明图1是本专利技术输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法中基础结构的示意图；图2是本专利技术输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法中基础结构的俯视图；图3是本专利技术输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法中的下板的结构示意图；图4是本专利技术输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法中下板受力的示意图；图5是本专利技术输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法中下板受压时弯矩强度计算的示意简图。图中，1.上板，2.下板，3.第一锚杆，4.第二锚杆，5.板柱，6.钢垫板。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术涉及输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法。如图1、图2和图3所示，单锚板基础结构包括板组件、锚杆组件和板柱5；板组件包括自上而下设置的上板1和下板2，板柱5位于上板1的顶部；并且在施工完成的状态下，上板1和下板2均埋设于地下，板柱5的至少一部分暴露在地面；锚杆组件包括第一锚杆3和第二锚杆4，上板1和板柱5通过第一锚杆3固接，上板1、下板2和板柱5通过第二锚杆4固接；上板1的上表面和/或下表面设置有第一配筋，下板2的上表面和/或下表面设置有第二配筋；第一锚杆3依次轴向贯穿板柱5和上板1，第一锚杆3的两端分别与上板1和板柱5通过螺栓固接，第二锚杆4设置在板柱5内，第二锚杆4的一端依次轴向贯穿上板1、下板2并与下板2通过螺栓固接；第一锚杆3的两端均设有钢垫板6，其中一个钢垫板6设置在螺栓与板柱5之间，另一个钢垫板6设置在螺栓与上板1之间，第二锚杆4的一端设有钢垫板6，钢垫板6的一端设置在螺栓与下板2之间；第一锚杆3和第二锚杆4上的钢垫板6与临近的螺栓之间均设有垫片。本专利技术输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，采用剪切法抗拔计算确定下板尺寸和埋深；步骤2，对下板进行抗冲切验算，根据步骤1确定的下板的尺寸、埋深和抗冲验结果确定下板的配筋数据。进一步地，步骤1具体按照以下步骤实施：步骤1.1，采用剪切法进行下板的上拔稳定计算；步骤1.2，根据下板的上拔稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法，其特征在于，所述单锚板基础结构包括板组件、锚杆组件和板柱(5)；/n所述板组件包括自上而下设置的上板(1)和下板(2)，所述板柱(5)位于所述上板(1)的顶部；并且在施工完成的状态下，所述上板(1)和下板(2)均埋设于地下，所述板柱(5)的至少一部分暴露在地面；/n所述锚杆组件包括第一锚杆(3)和第二锚杆(4)，所述上板(1)和板柱(5)通过第一锚杆(3)固接，上板(1)、下板(2)和板柱(5)通过第二锚杆(4)固接；所述上板(1)的上表面和/或下表面设置有第一配筋，所述下板(2)的上表面和/或下表面设置有第二配筋；/n所述下板的设计方法，具体按照以下步骤实施：/n步骤1，采用剪切法抗拔计算确定下板(2)尺寸和埋深；/n步骤2，对下板(2)进行抗冲切验算，根据步骤1确定的下板(2)的尺寸、埋深和抗冲验结果确定下板(2)的配筋数据。/n

【技术特征摘要】
1.输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法，其特征在于，所述单锚板基础结构包括板组件、锚杆组件和板柱(5)；
所述板组件包括自上而下设置的上板(1)和下板(2)，所述板柱(5)位于所述上板(1)的顶部；并且在施工完成的状态下，所述上板(1)和下板(2)均埋设于地下，所述板柱(5)的至少一部分暴露在地面；
所述锚杆组件包括第一锚杆(3)和第二锚杆(4)，所述上板(1)和板柱(5)通过第一锚杆(3)固接，上板(1)、下板(2)和板柱(5)通过第二锚杆(4)固接；所述上板(1)的上表面和/或下表面设置有第一配筋，所述下板(2)的上表面和/或下表面设置有第二配筋；
所述下板的设计方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，采用剪切法抗拔计算确定下板(2)尺寸和埋深；
步骤2，对下板(2)进行抗冲切验算，根据步骤1确定的下板(2)的尺寸、埋深和抗冲验结果确定下板(2)的配筋数据。


2.如权利要求1所述的输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：
步骤1.1，采用剪切法进行下板(2)的上拔稳定计算；
步骤1.2，根据下板(2)的上拔稳定计算得出临界埋深；
步骤1.3，根据如下条件由临界埋深确定出下板(2)的埋深：下板(2)的埋深不大于临界埋深。


3.如权利要求2所述的输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法，其特征在于，所述步骤1.1具体为，采用如下的公式(1)进行下板(2)的上拔稳定计算：
γfT′≤Rup＝TV+GS+Gf上+Gf下+G回填(1)，
式(1)中，γf为上拔分项系数，T′为每根锚杆上的拉力，Rup为基础极限抗拔承载力(KN)，TV为抗拔土体圆弧滑动面剪切阻力垂直投影分量，GS为圆弧滑动面内土体自重，Gf上为上板的自重，Gf下为下板的自重，G回填为回填土体重。


4.如权利要求3所述的输电线路联合板杆单锚板基础结构的下板的设计方法，其特征在于，所述抗拔土体圆弧滑动面剪切阻力垂直投影分量TV的计算公式为：



式(2)中，A1、A2为无因次计算参数，由抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炎隆，雒亿平，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61