传输与发射Transmission & Emission总第101期
作者简介:袁 悦,辽宁省广播电视技术保障中心,高级工程师,主要从事广播电视工程建设管理工作。 白
墨,辽宁省广播电视技术保障中心,高级工程师,主要从事广播电视传输等技术管理工作。
广播电视发射塔安全性检测与鉴定方法
袁 悦 白 墨(辽宁省广播电视技术保障中心)
【摘 要】介绍了广播电视发射塔安全性检测与鉴定的方法,说明了广播电视发射塔荷载的计算方法。【关键词】广播电视发射塔;安全性;结构;荷载
风向一风向二图1 荷载作用方向平面图一、引言中央广播电视节目无线数字化覆盖工程实施过程中,已有广播电视塔将增挂新的发射天线。而在数字化改造的过渡期,原有模拟发射任务没有停播,现有天线尚不能拆除。这些广播电视发射塔在数十年的使用过程中,杆件在受到外变应力以及风化腐蚀等影响而破损严重,已经发生了整体或部分变形,增加的荷载带来了新的安全隐患。为确保广播电视安全播出工作,有必要对广播电视发射铁塔进行安全性检测与鉴定评估,以便有针对性地提出补强、加固、修复设计方案等。二、安全性检测与鉴定1.目的及范围安全性检测与鉴定目的是确保广播电视发射塔结构整体的安全性。对塔身整体结构,构件的强度、变形,基础的承载力等方面进行检测,对铁塔的承载力与安全性进行结构核算和鉴定,并在此基础上做出可靠性评估,提出经济、合理的处理建议。2.检测内容登塔检测时应详细记录塔体结构尺寸和材料规格,为还原塔图与后续计算准备。检测应采集适当样品以确定材料的化学成分,以及螺栓机械性能、洛氏硬度、维氏硬度等。检查并记录需替换构件和需补充杆件的位置。检查螺栓连接情况,记录松动、锈蚀、缺失情况。检测防腐层质量、厚度,确定防腐层脱落情况。检测焊缝质量等级。检测塔脚构建尺寸与规格,检查底座或柱脚位移、变形及损伤。检测接地电阻与垂直度。检测时应做好标记,为铁塔维护做准备。必要时应留下图片资料,记录发现的问题与位置。3.结构核算(1)荷载情况广播电视发射塔荷载应考虑永久荷载、可变荷载、地震作用等。永久荷载包括平台、已架设与预架设天线、爬梯馈线、其他设备等。可变荷载主要考虑风荷载,如按50年重现期考虑,我地区基本风压应取为0.55kN/m2。在考虑可变荷载与地震作用时,应如图1考虑不同的作用方向。
·36·第3期向二为风向一风载的1.1倍。②结构内力计算广播电视发射塔塔体可简化为多质点悬臂体系,计算方法采用分层空间桁架法。方法基于外力作用下铁塔横断面保持平面而不发生变形的假设,忽略了层间杆件变形协调关系影响,使任意断面均可作超静定空间体系求解。只须把前述荷载作用效应代入公式,即可求解结构内力。③承载力、变形的核算与判定轴心受拉杆件和轴心受压杆件的强度应满足: 。轴心受压杆件的稳定应满足:。在标准组合下,主体结构水平位移不宜超过所在高度的1%,在设备所处位置塔身转角不得大于设备允许转角的规定限值。4.可靠性评估依据检测数据与计算结果,对广播电视发射塔塔身结构现状进行阐述。根据检测报告结论数据分析,确定可靠性等级。对不符合国家现行标准规范的可靠性要求,影响目标使用年限内整体正常使用的,应提出相应解决措施及加固处理方案。广播电视发射塔是广播电视信号传输发射的根基。广播电视发射台应该重视铁塔的安全性与可靠性。定期对铁塔实施安全性检测鉴定,有针对性地制订加固维护施工技术方案,能够确保铁塔的使用安全,甚至延长其使用年限。参考文献[1]丛洪滋. 广播电视铁塔的安全保障与管理[J]. 设备管理与维修,2017(2):15-16.[2]王成,黄卫. 某电视台发射铁塔结构安全性鉴定[J]. 安徽建筑,2016(5):214-216.[3]谢伦武,熊峰,姚梓渝,殷燕. 既有自立式钢结构通讯塔结构的安全性检测与鉴定方法初探[J]. 四川建筑科学研究,2013,39(1):71-74.(2)荷载计算①荷载计算塔架恒载须计算以下项目:塔架自重、各种天线自重、爬梯自重及馈线自重、天馈线固定支架自重、避雷针及避雷架自重。其中塔架自重除杆件自重外,应考虑节点板、法兰盘、螺栓等重量,如取系数0.2,则可按以下公式计算: 计算风荷载时,风荷载标准值如下计算: (其中,为风荷载标准值;为风载体型系数;为风压高度变化系数;为基本风压,这里如前述取值0.55)。作用于结构第i质点平均风力标准值,如下计算: (其中,为结构第i质点挡风面积)。结构同时应考虑因风压脉动引起的风振影响。按振型分解反应谱法计算结构上的顺风向荷载。作用于结构第i质点第j振型的脉动风标准值如下计算: (其中,为结构第i
质点的集中质量;为第j振型的脉动增大系数;为第i质点第j振型水平相对位移;为第j振型的参与系数;为第i质点风作用的脉动系数)。风荷载作用效应(弯矩、剪力、变形等)由平均风作用效应与脉动风作用效应计算:
(其中,分别为平均风作用效应和脉动风作用效应;为相关联的分项系数)。以上风载计算应如图1按两种风向计算,风