通信鐵塔的安全性及安全性評(píng)估方法初探

張鑒暉

【摘要】通訊鐵塔是通訊信號(hào)放射和攝取的重要載體。本文介紹了目前中國(guó)通信鐵塔的類別、受力特性并剖析了中國(guó)現(xiàn)在通信鐵塔會(huì)面臨的安全問題和安全性測(cè)驗(yàn)方式，并提議了通信塔行安全性檢驗(yàn)的新方法。

【關(guān)鍵詞】通信鐵塔；安全性評(píng)估；動(dòng)力特性；仿真

如今，海內(nèi)的通信鐵塔表現(xiàn)出飛速多樣性的建造。建造完工后，通訊鐵塔持續(xù)在于露天下，其原來的品質(zhì)狀態(tài)，很多原因都能對(duì)鐵塔的安全利用造成威脅。經(jīng)過對(duì)通訊鐵塔最原來的品質(zhì)狀態(tài)，特別是對(duì)抗震御風(fēng)等機(jī)能剖析復(fù)核檢驗(yàn)，并聯(lián)結(jié)通訊鐵塔的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作維護(hù)工作對(duì)其長(zhǎng)久使用狀況的安全性進(jìn)行鑒定，實(shí)時(shí)找到并解決通信鐵塔的安全禍患，完成或延伸其利用年限的目的，使通訊網(wǎng)安全運(yùn)作。

一、通信鐵塔的安全性分析

（一）通信鐵塔及其分類

通訊鐵塔，按它的構(gòu)造，能夠分成自立塔和拉線塔；按照它的建造位置，能分成地面塔和樓頂塔；按其質(zhì)地，可分為角鋼塔和鋼管塔；按受力方式的差別，通訊鐵塔可分成空間桁架塔、拉線塔和單管塔三種。

（二）受力特點(diǎn)及典型倒塌破壞

通訊鐵塔身為高大的構(gòu)造物，其關(guān)鍵的特征有：結(jié)構(gòu)高寬比較大，具有“高柔”特點(diǎn)；構(gòu)造重量較輕，且除自己本身的重量外基本沒有別的承載；水平荷載以風(fēng)承載和地震承載為主，在水平承載影響下構(gòu)造根基會(huì)呈現(xiàn)抗拔狀況，具備非線性荷載效能。風(fēng)荷載與地震荷載是引發(fā)構(gòu)造側(cè)向位移和振動(dòng)的關(guān)鍵原因，乃至有關(guān)鍵用處。所以風(fēng)力和震動(dòng)用處是通信鐵塔運(yùn)作過程當(dāng)中的主要載荷方式。在現(xiàn)實(shí)的作業(yè)當(dāng)中曾產(chǎn)生過很多因大的風(fēng)力或地震致使的通訊鐵塔坍毀（如圖1、圖2所示）等毀壞。通訊鐵塔構(gòu)造的毀壞方式多呈現(xiàn)為：節(jié)點(diǎn)及柱腳連接毀壞，桿件的不平穩(wěn)與部分不平穩(wěn)、基礎(chǔ)毀壞等。

（三）通信鐵塔可能存在的問題分析

信鐵塔在策劃、建造和動(dòng)工等步驟當(dāng)中都會(huì)呈現(xiàn)狀況，比方說設(shè)計(jì)時(shí)鐵塔的荷載設(shè)計(jì)偏小，策劃計(jì)量時(shí)采取的簡(jiǎn)易計(jì)量模子與現(xiàn)實(shí)構(gòu)造有很大的差別等；制造時(shí)，建材達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)或是原料用錯(cuò)質(zhì)料等；當(dāng)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，沒有固定好螺栓，沒有防松舉措，根柢作業(yè)不切合條件等。

二、通信鐵塔的安全性檢測(cè)方法現(xiàn)狀

當(dāng)前，海內(nèi)對(duì)鐵塔的安全性檢驗(yàn)主要是對(duì)外形、原料特征及性能的檢驗(yàn)，其實(shí)質(zhì)和方式主要包含：

（一）鐵塔基礎(chǔ)情況檢查。鐵塔根柢有無發(fā)生重度裂痕，根柢的不勻稱降落能不能符合有關(guān)條例，塔腳與根柢的接連是不是有用。

（二）鐵塔塔身垂直度檢查。按照有關(guān)條則，對(duì)塔架整體垂直度偏差進(jìn)行丈量，并需要符合有關(guān)條例的偏差范疇。

（三）截面尺寸檢測(cè)。依據(jù)現(xiàn)實(shí)的狀況，對(duì)鐵塔于不同的標(biāo)高處提取部件，用尺子、超聲波測(cè)厚儀對(duì)塔柱等鋼部件的直徑、壁厚等截面大小進(jìn)行檢驗(yàn)。

（四）鋼部件防銹、防腐檢查。對(duì)鐵塔鋼部件外形的防腐防銹層進(jìn)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)部件表層的防腐防銹涂層的均勻性，顏色的同一性，有無顯著皺皮、返銹征象等。

（五）鋼材材質(zhì)檢測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)提取鋼部件，采取打磨機(jī)將測(cè)驗(yàn)部位研磨潤(rùn)滑平坦，表露色澤，采取粗拙度計(jì)檢驗(yàn)粗拙度，符合條件后，采取里氏硬度法檢驗(yàn)鋼材的表層硬度，從而推算出鋼材的抗拉強(qiáng)度。當(dāng)場(chǎng)刨取鋼屑，對(duì)它的化學(xué)因素剖析。采取表層硬度法聯(lián)系化學(xué)因素剖析得出，所測(cè)鋼部件與策劃的要求是不是相一致。

（六）塔身構(gòu)件連接情況檢查。檢驗(yàn)螺栓連接處是不是缺少墊片，局部橫隔與橫桿連接處有沒有出現(xiàn)螺栓松動(dòng)征象，螺栓的數(shù)量及設(shè)置位置是不是符合設(shè)計(jì)要求。

三、通信鐵塔的動(dòng)力性能檢測(cè)方法

到現(xiàn)在為止，信息技術(shù)及搜羅、測(cè)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)展比較快。經(jīng)搜羅鐵塔裝置后最開始投入運(yùn)作時(shí)和利用進(jìn)程中的動(dòng)力特性指數(shù)，并將這些立檔，不但能夠認(rèn)識(shí)鐵塔在利用過程當(dāng)中的動(dòng)態(tài)力學(xué)機(jī)能，并且能夠通過這些動(dòng)力指數(shù)的改變對(duì)鐵塔的安全性做出評(píng)分。而且，根據(jù)鋼構(gòu)造動(dòng)力性能指數(shù)的模子毀傷辨別理論進(jìn)展也很健全。因而，利用對(duì)鐵塔做動(dòng)力特征試驗(yàn)獲得動(dòng)力性能指數(shù)，而且利用毀傷辨別理論能夠?qū)﹁F塔的安全性測(cè)評(píng)，且?guī)в兄赶蛐缘某跏寂袛喑鲨F塔損損壞的類型和方位。如此在限度上降低了檢驗(yàn)的工作量，增長(zhǎng)了效率。

五、結(jié)語

為確保通訊鐵塔在工作中的安全性和日常工作穩(wěn)定性，并到達(dá)其合適的估計(jì)工作期限，應(yīng)當(dāng)對(duì)通訊鐵塔進(jìn)行安全檢驗(yàn)和維護(hù)。要對(duì)動(dòng)力指數(shù)檢驗(yàn)和使有限元仿真技術(shù)更廣泛地運(yùn)用在通訊鐵塔的運(yùn)維測(cè)試中，達(dá)到多元化相聯(lián)合的測(cè)試方式來更可信的讓通信網(wǎng)絡(luò)的順暢和安全得到保障。

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