输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法技术

本发明专利技术一种输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法，三锚板基础固定结构包括上板短柱、板件组和锚杆组件，板件组包括自上而下的上板和下板件，下板件包括三个独立设置的下板，锚杆组件包括第一锚杆和第二锚杆，上板短柱与上板通过第一锚杆固接，上板与三个下板分别通过第二锚杆固接，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；上板的设计方法包括：步骤1：暂定得到上板的几何尺寸和埋深；步骤2：进行上板的稳定计算，确定几何尺寸和埋深；步骤3：上板进行配筋设计，完成上板的整体设计；本发明专利技术可简化施工条件，减少施工周期，可适用于施工条件较差的输电线路工程中。

Design method of the upper plate of the three anchor plate foundation structure of the combined plate and pole of the transmission line

The invention relates to a design method of the upper plate of the foundation structure of the three anchor plates of the combined plate and pole of the transmission line. The three anchor plate foundation fixed structure includes the upper plate short column, the plate group and the anchor rod assembly, the plate group includes the upper plate and the lower plate from the top to the bottom, the lower plate includes three independently arranged lower plates, the anchor rod assembly includes the first anchor rod and the second anchor rod, the upper plate short column and the upper plate are fixed by the first anchor rod The upper plate and the three lower plates are respectively fixed by the second anchor bolt, the upper surface and / or the lower surface of the upper plate are provided with the first reinforcement, and the upper surface and / or the lower surface of the lower plate are provided with the second reinforcement; the design method of the upper plate includes: Step 1: temporarily obtain the geometric dimension and burial depth of the upper plate; step 2: carry out the stability calculation of the upper plate and determine the geometric dimension and burial depth; step 3: upper plate The invention can simplify the construction conditions, reduce the construction period, and is suitable for the transmission line project with poor construction conditions.

【技术实现步骤摘要】
输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法
本专利技术属于输电线路杆塔设备
，具体涉及一种输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法。
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。因此，综上所述，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工后检测不方便的问题。
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三锚板基础结构的上板的设计方法，旨在解决目前的输电线路杆塔基础结构的存在的施工工艺复杂，且施工质量不易控制以及工后检测不方便中至少一部分的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种输电线路联合板杆三锚板基础固定结构的上板的设计方法，三锚板基础固定结构包括上板短柱、板件组和锚杆组件，其中，板件组包括自上而下的上板和下板件，下板件包括三个独立设置的下板，并且在施工完成的状态下，上板和下板均埋设于地下，上板短柱的至少一部分暴露于环境；其中，锚杆组件包括第一锚杆和第二锚杆，上板短柱与上板通过第一锚杆固接，上板与三个下板分别通过第二锚杆固接，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；上板的设计方法包括：步骤1：暂定得到上板的几何尺寸和埋深；步骤2：根据步骤1得到的上板的暂定尺寸和埋深，进行上板的稳定计算，通过计算确定符合规范的要求的几何尺寸和埋深；步骤3：根据步骤2中符合规范的要求的几何尺寸和埋深，对上板进行配筋设计，完成上板的整体设计。本专利技术的特点还在于步骤1中暂定得到的上板的几何尺寸和埋深包括上板的宽度、长度、厚度，土体容重γ和土体粘聚力c，上板短柱的宽度、长度和高度，上承载钢垫板的宽度、长度和高度。步骤2具体为，进行上板的地基承载力验算，进行上板的抗倾覆验算，进行上板的水平抗滑移验算，进行上板的抗冲切验算，进行上板的地基变形验算。上板的地基承载力验算包括地基承载力特征值计算、地基压力计算和地基持力层强度验算：地基承载力特征值计算具体为通过公式(1)计算地基的承载力特征值fa：fa＝Mbγb+Mdγmd+Mcc(1)，其中，fa为地基承载力特征值(kPa)，Mb、Md、Mc为特征值计算系数，b为基础上板底面的宽度(m)，c为基础上板底部下一倍上板宽度埋深内土的粘聚力(kPa)，γm为基础上板的埋深以内土的加权平均重度，γ为地基持力层土体重度；上板的地基压力计算具体为通过公式(2)来计算上板在双向偏心荷载作用下的地基压力P：其中，γG—永久荷载的分项系数，Qf上为基础上板的重力，A为上板与地面接触面积，N为基础所受上部荷载。上板的地基持力层强度验算具体为：在上板受到的基顶荷载为偏心荷载的情形下，根据公式(3)进行地基持力层强度验算：p≤fa/γif(3)，其中，p为轴心荷载作用下的基础上板基底平均压力设计值(kPa)fa为修正之后的地基承载力特征值(kPa)，γif为地基承载力调整系数；在上板受到偏心荷载作用的情形下，根据公式(4)进行地基持力层强度验算：pmax≤1.2fa/γif(4)，其中，pmax为轴心荷载作用下的基础上板基底最大压力设计值(kPa)，fa为修正之后的地基承载力特征值(kPa)，γif为地基承载力调整系数。上板的抗倾覆验算具体为：在上板上拔力作用的情形下，不需要进行验算；在上板在受到下压力作用的情形下，根据公式(5)和公式(6)进行所述上板的抗倾覆验算：Mh≥KFx(h+h1+h2)(6)，其中，KFx为上板的双向倾覆力矩，Mh为极限倾覆力矩，l为与倾覆力FH方向平行的基础上板的长度(m)，K为倾覆稳定安全系数,h为上板高度，h1为短柱高度(m)，h2为垫板高度(m)。上板的水平抗滑移验算具体为：根据公式(7)对上板的x方向进行水平承载力验算：根据公式(8)对上板的y方向进行水平承载力验算：其中，Kp为被动土压力系数，b为基础上板底面的宽度(m)，h为上板高度，c为基础上板底部下一倍上板宽度埋深内土的粘聚力(kPa)，l为与倾覆力，Ep为水平力。上板的抗冲切验算具体为通过公式(9)、(10)和(11)进行上板的抗冲切验算：Fl≤0.7βhpftamh0(9)，Fl＝pjAl(10),其中，ft为混凝土的轴心抗拉强度设计值(kN/m2)，am为上板的冲切破坏锥体上最不利的一侧计算长度(m)，at为钢垫板宽度(m)，ab为冲切破坏锥体最不利一侧在基础底面积范围内的下边长(m)，h0为上板的冲切破坏锥体的有效高度(m)，pj为地基土单位面积净反力(kN/m2)，Al为阴影面积(m2)，Fl为在阴影面积Al上的地基土净反力设计值(kN)。上板的地基变形验算具体包括计算基底附加应力、确定沉降计算深度、最终沉降量计算和沉降差验算；其中，根据公式(12)进行最终沉降量计算：其中，s为地基最终变形量(mm)，s’为计算出的地基变形量(mm)，Ψs为沉降计算经验系数，n为划分的土层数，Esi为基础上板底面下第i层土的压缩模量(MPa)，zi、为基础上板底面至第i层土底面的距离(m)，zi-1为第i-1层土底面的距离(m)，为上板底面计算点至第i层土底面范围内平均附加应力系数，为上板底面计算点至第i-1层土底面范围内平均附加应力系数。步骤3的所述配筋设计包括进行上板的板底弯矩计算、进行上板的板底配筋计算，进行上板短柱配筋计算。本专利技术的有益效果是：本专利技术输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法，通过本专利技术上板及短柱装配式施工，可去除基础上板养护工作，消除了湿作业，消除了现场钢筋绑扎作业，降低了施工周期。附图说明图1是本专利技术输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法中联合板杆三锚板基础结构的示意图；图2是本专利技术输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法中上板的结构示意图；图3是本专利技术输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法中联合板杆三锚板基础结构的立体示意图；图4是本专利技术输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法中上板的示意图；图5是本专利技术输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法中联合板索基础基顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法，其特征在于，/n所述三锚板基础固定结构包括上板短柱(3)、板件组和锚杆组件，/n其中，所述板件组包括自上而下的上板(1)和下板件，所述下板件包括三个独立设置的下板(2)，并且/n在施工完成的状态下，所述上板(1)和所述下板(2)均埋设于地下，所述上板短柱(3)的至少一部分暴露于环境；/n其中，所述锚杆组件包括第一锚杆(4)和第二锚杆(5)，所述上板短柱(3)与上板(1)通过第一锚杆(4)固接，所述上板(1)与三个下板(2)分别通过第二锚杆(5)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所述上板的设计方法包括：/n步骤1：暂定得到上板的几何尺寸和埋深；/n步骤2：根据步骤1得到的所述上板的暂定尺寸和埋深，进行上板的稳定计算，通过计算确定符合规范的要求的几何尺寸和埋深；/n步骤3：根据步骤2中所述符合规范的要求的几何尺寸和埋深，对所述上板进行配筋设计，完成所述上板的整体设计。/n

【技术特征摘要】
1.输电线路联合板杆三锚板基础结构的上板的设计方法，其特征在于，
所述三锚板基础固定结构包括上板短柱(3)、板件组和锚杆组件，
其中，所述板件组包括自上而下的上板(1)和下板件，所述下板件包括三个独立设置的下板(2)，并且
在施工完成的状态下，所述上板(1)和所述下板(2)均埋设于地下，所述上板短柱(3)的至少一部分暴露于环境；
其中，所述锚杆组件包括第一锚杆(4)和第二锚杆(5)，所述上板短柱(3)与上板(1)通过第一锚杆(4)固接，所述上板(1)与三个下板(2)分别通过第二锚杆(5)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；
所述上板的设计方法包括：
步骤1：暂定得到上板的几何尺寸和埋深；
步骤2：根据步骤1得到的所述上板的暂定尺寸和埋深，进行上板的稳定计算，通过计算确定符合规范的要求的几何尺寸和埋深；
步骤3：根据步骤2中所述符合规范的要求的几何尺寸和埋深，对所述上板进行配筋设计，完成所述上板的整体设计。


2.根据权利要求1所述上板的设计方法，其特征在于，步骤1中所述暂定得到的上板的几何尺寸和埋深包括上板的宽度、长度、厚度，土体容重γ和土体粘聚力c，上板短柱的宽度、长度和高度，上承载钢垫板的宽度、长度和高度。


3.根据权利要求1所述的上板的设计方法，其特征在于，所述步骤2具体为，进行所述上板的地基承载力验算，进行所述上板的抗倾覆验算，进行所述上板的水平抗滑移验算，进行所述上板的抗冲切验算，进行所述上板的地基变形验算。


4.根据权利要求3所述的上板的设计方法，其特征在于，所述上板的地基承载力验算包括地基承载力特征值计算、地基压力计算和地基持力层强度验算：
所述地基承载力特征值计算具体为通过进行上板的地基承载力验算，进行上板的抗倾覆验算，进行上板的水平抗滑移验算，进行上板的抗冲切验算，进行上板的地基变形验算。
上板的地基承载力验算包括地基承载力特征值计算、地基压力计算和地基持力层强度验算：
地基承载力特征值计算具体为通过公式(1)计算地基的承载力特征值fa：
fa＝Mbγb+Mdγmd+Mcc(1)，
其中，fa为地基承载力特征值(kPa)，Mb、Md、Mc为特征值计算系数，b为基础上板底面的宽度(m)c为基础上板底部下一倍上板宽度埋深内土的粘聚力(kPa)，γm为基础上板的埋深以内土的加权平均重度，γ为地基持力层土体重度；
所述上板的地基压力计算具体为通过公式(2)来计算上板在双向偏心荷载作用下的地基压力P：



其中，γG—永久荷载的分项系数，Qf上为基础上板的重力，A为上板与地面接触面积，N为基础所受上部荷载。


5.根据权利要求4所述的上板的设计方法，其特征在于，所述上板的地基持力层强度验算具体为：
在上板受到的基顶荷载为偏心荷载的情形下，根据公式(3)进行地基持力层强度验算：
p≤fa/γif(3)，
其中，p为轴心荷载作用下的基础上板基底平均压力设计值(kPa)fa为修正之后...

【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