15m增高架拉线设计方式探讨

杨建雄

华信咨询设计研究院有限公司浙江杭州310014

摘要：本文主要对内拉线增高架及外拉线增高架的不同设计方案进行深入探讨，通过振动周期、内力及挠度值分析可知：内拉线塔在同等条件下受力性能低于外拉线增高架，但是由于内拉线增高架具有适用于楼面塔中的屋面面积限制较小的优点，本文认为在对增加架进行适当加固的前提条件下可采用内拉线增高架替代外拉线增高架。

Abstract：Thispapermainlydiscussesthedifferentdesignschemesofinner-pull-lineelevatorandouter-pull-lineelevator，andthroughtheanalysisofvibrationperiod，internalforceanddeflectionvalue，itisknownthatthemechanicalperformanceofinner-pull-linetowerislowerthanthatofouter-pull-lineelevatorunderthesameconditions，buttheinner-pull-lineelevatorissuitablefortheroofarealimitoffloortower.Inthispaper，theadvantagesofsmallersystem，theauthorthinksthattheincreaseoftheelevatedframecanbereplacedbytheincreaseoftheelevatedframewiththeinnertensionlineonthepremiseofproperreinforcement.

关键词：内拉线、外拉线、增高架

Keywords：innerpullline，outerdrawinglineandheighteningframe

0引言

通信塔类型主要有：增高架、拉线杆塔、单管塔、三管塔及角钢塔等等。增高架相对于拉线杆塔而言具有结构受力以及稳定性较好的优点，而相对于单管塔、三管塔及角钢塔而言主要在于使用的范围限制，单管塔、三管塔及角钢塔主要属于地面塔领域，而增高架可以适用于楼面塔以及地面塔。综上所述可知：增高架具有良好的适用范围及较好的经济性价比，然而，增高架中的拉线增高架规范中通常采用了外拉线的形式，而未考虑内拉线的形式。其中，外拉线的形式在满足拉线角度为70度以下（其中基本风压为0.35KN/m2），同等条件下内拉线的可以满足拉线角度为70度的要求，并且可以适用于楼面塔当中，对楼面屋顶的建筑面积要求大大降低。罗宝康等[1]对当前增高架使用存在的相关问题进行分析，并提出了相应的对策。高扬明等[2]对地面增高架进行经济性分析认为：小跟开的地面增高架经济性较高，并且具有较大的推广价值。本文在前人研究基础上对增高的设计形式进行探讨，并且主要对增高架中的拉线增高架的内外拉线形式进行深入讨论，希望能为相关通信塔设计人员提供参考。

1工程概况

该基站建设地点主要位于桂林市灵川县东家山，按通信塔图集V1.3[3]中拉线增高架的设计形式进行设计，主要的限制条件是，拉线角度大于70度的限制要求，因此，需要对该拉线方式进行深入探讨，以期得到新型的设计形式。

2、有限元模拟

采用SPA2000有限元设计软件对该拉线增高架进行建模分析。具体建模图如下（具体尺寸参考通信塔图集V1.3）：

图1内拉线及外拉线增高架建模图

建模方式主要采用荷载等效原则进行处理，对个天线支臂在相应高度的风荷载进行计算并施加于相应位置，而重力荷载直接作用于相应的天线支臂设计位置处。

3、有限元模拟结果分析

3.1模态振动周期

对内外拉线增高架建模分析结果显示：外拉线的增高架在本工程条件下模态振动周期为0.09s，内拉线增高架的模态振动周期为0.11S。对比分析可看出，内拉线增高架的振动周期略大于外拉线的振动周期。

3.2最大变形分析

采用外拉线的增高架在本工程条件下的最大风荷载变形主要位于顶部，主要约为44.2mm，具体如图2所示。而内拉线的增高架的最大变形为53.23mm。内拉线的增高架的风荷载作用下的最大变形远大于外拉线的增高架。

图2内拉线及外拉线增高架的风荷载变形图

3.3塔底反力分析

本工程条件下外拉线增高架的塔底反力（风荷载作用下）最大的竖向分力约为257.97KN，而内拉线增高架的塔底反力最大317.8KN。内拉线增高架的塔底反力较大。

4、结束语

根据上述分析可知，内拉线形式的增高架以及外拉线形式的增高架振动周期基本相同，而其风荷载作用下的最大挠度值略有差异，内拉线的挠度值大于外拉线增高架的最大挠度值；内拉线增高架的塔底反力远大于外下线的增高架。综述所述可知，内拉线塔在同等条件下受力性能低于外拉线增高架，但是由于内拉线增高架具有适用于楼面塔中的屋面面积限制较小的优点，本文认为在对增加架进行适当加固的前提条件下可采用内拉线增高架替代外拉线增高架。

参考文献：

[1]罗宝康，王君.浅谈现有增高架存在的若干问题及整改措施[J].中国新通信，2017，19（6）：96-97

[2]高扬明.赵云.小根开地面增高架的效益分析[J].信息通信，2017（6）：183-184

[3]中国铁塔股份有限公司通信铁塔标准图集V1.3.北京：中国铁塔股份有限公司