一种用于高海拔重覆冰观冰试验的门型构架的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于高海拔重覆冰观冰试验的门型构架，属于电网覆冰观冰技术领域。


背景技术：

2.低温雨雪冰冻天气引起的输电线路覆冰是世界众多国家电力系统所面临的严重威胁之一，严重的覆冰会引起电网断线、倒塔，导致大面积停电事故。为了研究覆冰对输电线路的影响，可将交流/直流升压设备分别布置在门型构架两侧，可以针对交流/直流各种电压等级的各种型号绝缘子、导线进行不同布置方式、各种涂料等条件下的升压试验，进行不带电覆冰或带电覆冰机理及特性的研究。也可开展隔离开关等电网典型设备覆冰情况下电气性能、机械性能考核。进行上述试验所需构架应具有架设高度高，跨度大、环境条件复杂、所处地段海拔高等特点，一般而言跨度需达到40
‑
50m。然而，传统的门型构架采用的是塔柱和横梁，即横梁两端搭设在塔柱上的结构形式，该种结构跨度在10m左右，难以满足上述要求，需要重新设计其结构。


技术实现要素：

3.基于上述，本实用新型提供一种用于高海拔重覆冰观冰试验的门型构架，通过对门型构架的中间桁架部分进行重新设计，可以满足对大跨度的要求，以克服现有技术的不足。
4.本实用新型的技术方案是：一种用于高海拔重覆冰观冰试验的门型构架，其中，所述构架包括：
5.两塔柱；
6.一桁架，包括：
7.两下弦梁，相对间隔搭设于所述两塔柱的顶端；
8.一上弦梁，位于所述两下弦梁的上方；
9.若干楞条，连接在所述上弦梁与所述下弦梁之间。
10.在其中一个例子中，所述两下弦梁、所述上弦梁和所述楞条共同构成等腰三角形的截面形状。
11.在其中一个例子中，位于同一侧面的所述若干楞条依次弯折构成“s”型或“w”型。
12.在其中一个例子中，所述桁架的长度为40
‑
50m。
13.在其中一个例子中，所述塔柱包括：
14.第一支柱；
15.第二支柱；
16.其中，所述第一支柱和所述第二支柱构成八字形支撑。
17.在其中一个例子中，所述塔柱还包括：
18.加强连杆，水平设置于所述第一支柱与所述第二支柱之间。
19.在其中一个例子中，所述第一支柱和所述第二支柱均为由钢材连接形成的框架结构。
20.在其中一个例子中，所述框架结构采用自下而上为变截面的结构形式。
21.本实用新型的有益效果是：本实用新型中在两塔柱之间搭设桁架，桁架由下弦梁、上弦梁和若干楞条组成，并且下弦梁、上弦梁和若干楞条构成的截面为三角形，与现有的横梁结构相比，本实用新型结构形式简单，桁架梁和塔柱的刚度依靠自身截面的刚度提供，可以满足大跨度的要求。经申请人试验，本实施例中的桁架长度可以达到40
‑
50m。
附图说明
22.图1为各种门型构架结构形式方案简图；
23.图2为本实用新型门型构架的主视图；
24.图3为本实用新型门型构架的侧视图；
25.附图标记说明：
26.1塔柱
27.11第一支柱，12第二支柱，13加强连杆；
28.2桁架
29.21下弦梁，22上弦梁，23楞条。
具体实施方式
30.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
31.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.针对本实用新型试验所需构架应具有架设高度高，跨度大、环境条件复杂、所处地段海拔高等特点。为满足输电线路在复杂条件下的试验研究，对构架形式的选择十分必要。本结构构件选型的难点在于结构跨中难度的控制，构架是单独存在的一种结构，与其他结构仅有导线连接，因此构架在平面外的刚度较小。对于跨中挠度控制，给出图1所示的四种方案。
34.方案1 采用梁下加支撑的方式，当斜撑距端部较近时，该方案对跨中挠度控制贡献较小，当斜撑距端部合理位置时，构架跨中挠度能够有效控制，但梁下使用空间受到限制。
35.方案2 采用加高塔柱1斜拉方式，构架横梁自重较大，在覆冰工况荷载作用下将增大横梁跨中的挠度，需要斜拉构架给以足够的上拔力，需要塔柱1增大截面尺寸提供足够刚度，结构材料使用增加，加高塔柱1已超过60m，对风荷载更为敏感，横梁以上塔柱1的刚度不易控制。横梁下的空间充足，能够满足试验空间需求。
36.方案3 结构形式简单，横梁和塔柱1的刚度依靠自身截面的刚度提供。通过计算80m跨门型构架横梁加高1m，跨中竖向挠度减小20mm左右，横梁以下空间充足。
37.方案4 通过延长横梁长度对跨中形成反拱作用，减小跨中挠度，结构形式简单，横梁下空间充足，但悬挑出来的部分，在风和覆冰荷载作用下对结构产生附加荷载。
38.根据试验需求和结构受力特点，本实用新型采用方案3进行横梁（桁架2）设计。
39.请参阅图2和图3，本实用新型实施方式中的一种用于高海拔重覆冰观冰试验的门型构架，该门型构架包括塔柱1和桁架2，桁架2包括两下弦梁21、一上弦梁22和若干楞条23，两下弦梁21相对间隔搭设于两塔柱1的顶端，一上弦梁22位于两下弦梁21的上方，若干楞条23连接在上弦梁22与下弦梁21之间。
40.本实用新型中在两塔柱1之间搭设桁架2，桁架2由下弦梁21、上弦梁22和若干楞条23组成，并且下弦梁21、上弦梁22和若干楞条23构成的截面为三角形，与现有的横梁结构相比，本实用新型结构形式简单，桁架2梁和塔柱1的刚度依靠自身截面的刚度提供，可以满足大跨度的要求。经申请人试验，本实施例中的桁架2长度可以达到40
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50m。
41.本门型构架中，两下弦梁21、上弦梁22和楞条23共同构成等腰三角形的截面形状。具体而言，上弦梁22位于两下弦梁21的正上方，经申请人试验，该种结构受力更为均匀，结构也更加可靠。
42.本门型构架中，位于同一侧面的若干楞条23依次弯折构成“s”型或“w”型。具体而言，每根楞条23依次连接在下弦梁21与上弦梁22之间，并且，相邻楞条23之间依次连接，整体而言形成“s”型或“w”型。该种结构使得桁架2整体受力更为均匀，结构也更加可靠。本实施例中，在两下弦梁21之间也可连接若干楞条23，这些楞条23同样可设置成“s”型或“w”型。
43.本门型构架中，塔柱1包括第一支柱11和第二支柱12，并且第一支柱11和第二支柱12构成八字形支撑。塔柱1还包括加强连杆13，若干加强连杆13间隔水平设置于第一支柱11与第二支柱12之间。该种结构具有结构简单，支撑效果好的优点。
44.本门型构架中，第一支柱11和第二支柱12均为由钢材连接形成的框架结构，并且框架结构采用自下而上为变截面的结构形式。该种结构可以控制门型构架的侧向挠度。
45.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。