概念設計在鐵塔優(yōu)化設計中的運用
概念設計在鐵塔優(yōu)化設計中的運用
摘 要 在輸電線路的整體耐用性周期管理中，鐵塔設計起著十分重要的作用。本文簡要概述了鐵塔概念設計的基礎界定，通過對以K形為依據(jù)布置構(gòu)件、K形主要結(jié)構(gòu)的節(jié)點板制造、選擇主要組成部分的規(guī)格這四種概念設計進行分析，可以看出在鐵塔的優(yōu)化設計過程中，運用概念設計不但可以有效加強設計的效率與質(zhì)量，還能夠促使建造鐵塔的材料使用量降低，在輸電線路的整體耐用性周期管理中，體現(xiàn)和發(fā)揮了設計的積極作用。
關鍵詞 鐵塔優(yōu)化設計；概念設計；運用
在鐵塔的設計過程中，概念設計貫穿著鐵塔的整體設計方法，其作為優(yōu)化設計的主線路，可把與鐵路有關的基本理論知識、觀察研究結(jié)果、變形特征以及主要組成部分受荷特征等設計理念進行鐵路設計方案的優(yōu)化[2]。優(yōu)化設計鐵塔時可科學運用概念設計，以便在布置鐵塔結(jié)構(gòu)時提高其合理性，可獲取清晰明了的傳力路線，有效掌控主要構(gòu)成部分的受荷特征，促進整體結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性，采用最經(jīng)濟實惠的材料數(shù)量，以達到鐵路設計的最終效果與目的。本文通過研究有關鐵路設計的成果，運用實際例子分析鐵塔優(yōu)化設計中概念設計。
在設計鐵塔時，要充分考慮到鐵塔的瓶口具體寬度、選擇塔頭與橫擔類型、塔身坡比和坡角、塔身斜材強度以及輔助材料強度的選擇和布置方法、選擇主要構(gòu)成部分處理形式、選擇可更換部分零件的截面、主要框架節(jié)點設計等因素。通過精確的計算后方可實行鐵塔設計，根據(jù)概念設計整合性研究與分析鐵路的各個環(huán)節(jié)和多種方面，確定各方面質(zhì)量都較為優(yōu)秀的設計方案并加以實施。
1以K形為依據(jù)布置構(gòu)件
1.1運用K形布置構(gòu)件，可消除下部交叉斜材同時受壓的情況
如果處于下部的交叉斜材產(chǎn)生同時受壓現(xiàn)象，那么就會不斷增加計算的長度，處于相同壓力的條件下，計算規(guī)格也會隨之變大，用材數(shù)量逐漸增多。而構(gòu)建采取K形的布置模式，可使處于K形態(tài)下的交叉斜材避免同時受壓的情況，但如果在布置K 形材時，其位置擺放不恰當，那么上述所說不僅無法達成，還會造成不可挽救的損害。
在布置K形材的過程中，要將其設于外部自然載荷的傳送點下方，才能有效避免處于K形材下方的節(jié)間發(fā)生同時受壓的情況，此舉不但可以減少材料的使用量，還能夠降低交叉斜材的規(guī)格。
1.2運用K形布置塔身橫隔面的主要節(jié)間結(jié)構(gòu)
按照有關建筑規(guī)定的結(jié)構(gòu)要求，若塔身的實際高度已經(jīng)超出了4個主材料的節(jié)間，那么就必須建造橫隔面[1]。而塔身在建造橫隔面的上下節(jié)間結(jié)構(gòu)時，所采用的布置形式將會對塔身材料的使用量造成直接的影響。在一般情況下，較為常見的橫隔面結(jié)構(gòu)布置。
在對橫截面進行建造時，其上下節(jié)間的主要結(jié)構(gòu)應按照K形實施布置，在很大程度上可促進力傳遞達到一定的清晰度和簡潔度，大大減少了橫隔材料與斜材材料的使用量。
1.3在設計鐵塔腿部隔面時，其以上第一個節(jié)間布置使用K形
對鐵塔腿部隔面進行設計過程中，應實施精密的計算以及不斷的試驗，方能證明鐵塔腿部的受拉腿水平力小于受壓腿，從而可導致受拉和受壓這兩個基礎發(fā)生不同的位移，因此，鐵塔腿部的受拉斜材受力小于受壓斜材。
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