張自強(qiáng)

上海郵電設(shè)計(jì)咨詢研究院有限公司 200092

引言

目前大部分原運(yùn)營商存量鐵塔、立桿，因建設(shè)時(shí)期無線網(wǎng)需求較低或工程投資限制，塔上預(yù)留平臺(tái)數(shù)量較少，鐵塔承載能力較低。經(jīng)過近幾年來無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)大規(guī)模發(fā)展，以及基站鐵塔的共享使用等原因，塔上天線平臺(tái)使用率已趨于飽和，大量鐵塔已達(dá)到承載能力極限。隨著5G時(shí)代來臨5G宏站建設(shè)的開展，每座塔上均有額外1至3個(gè)平臺(tái)的5G天線擴(kuò)容需求。至此，鐵塔擴(kuò)容能力已成為5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展的瓶頸。

以往工程中提升塔桅結(jié)構(gòu)承載能力的主要方法有構(gòu)件替換，螺栓替換，桿體加強(qiáng)等措施。但是單管塔、立桿等懸臂塔類結(jié)構(gòu)，塔身法蘭、筋板與主體結(jié)構(gòu)焊接，地錨螺栓埋置于基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)中，均無法替換，因此通信桿塔缺少一種低成本，高效率的構(gòu)件加強(qiáng)手段。

高層建筑物頂部設(shè)置調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（TMD）系統(tǒng)用以抵抗地震等水平力作用，經(jīng)驗(yàn)證是一種成熟穩(wěn)定可靠的技術(shù)。通信塔式結(jié)構(gòu)［1］為高聳結(jié)構(gòu)，體量小自重輕，地震作用影響相對(duì)較小，水平荷載主要為風(fēng)荷載。同時(shí)，通信桿塔結(jié)構(gòu)柔度較大，自振頻率低，加之設(shè)備和裝飾平臺(tái)主要集中設(shè)置在塔頂，重心較高，脈動(dòng)風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響較為嚴(yán)重。

通信桿塔結(jié)構(gòu)模型為單根鋼管，風(fēng)振能量作用于桿體結(jié)構(gòu)并直接沿桿體傳至塔腳，無額外的消能機(jī)制，但構(gòu)件在生產(chǎn)加工過程中存在公差，塔段間連接無法做到完全剛性，故國家標(biāo)準(zhǔn)［2］中規(guī)定單管塔結(jié)構(gòu)阻尼比取0.01。鋼結(jié)構(gòu)塔架內(nèi)部桿件連接采用螺栓節(jié)點(diǎn)形式，結(jié)構(gòu)整體變形時(shí)節(jié)點(diǎn)連接部位有微小錯(cuò)動(dòng)形成摩擦阻力，進(jìn)而消耗部分風(fēng)振能量，規(guī)范規(guī)定鋼結(jié)構(gòu)塔架的阻尼比可取0.02。同濟(jì)大學(xué)何敏娟，馬人樂［3］等采用激振法對(duì)336m黑龍江電視塔進(jìn)行了振動(dòng)參數(shù)的實(shí)測(cè)和分析，實(shí)測(cè)一階結(jié)構(gòu)阻尼比為0.028，大于規(guī)范規(guī)定值0.02。

潘漢明，沈之容等［4］對(duì)圓錐單管塔斜拉彈簧阻尼器（TSD）系統(tǒng)進(jìn)行了研究，得出了單管塔上增加TSD系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)風(fēng)振控制的結(jié)論。屠海明，張帆［5］總結(jié)了單管塔結(jié)構(gòu)阻尼比對(duì)風(fēng)荷載的影響規(guī)律。

本文選取了上海地區(qū)某運(yùn)營商20m立桿作為試點(diǎn)（以下稱為試點(diǎn)C站），針對(duì)基站位置，采用線性濾波法模擬桿塔脈動(dòng)風(fēng)荷載［6］，考慮風(fēng)場(chǎng)相干性創(chuàng)建風(fēng)荷載時(shí)程函數(shù)［7］。根據(jù)桿體抗風(fēng)特性［8］建立3D模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，模擬加載阻尼單元，分析結(jié)構(gòu)響應(yīng)。并制作按照通信塔阻尼器，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)激振試驗(yàn)驗(yàn)證，分析確定阻尼器實(shí)際工作狀態(tài)。最終完成立桿的5G天線平臺(tái)擴(kuò)容。

例(8)：And there was Bismarck’s, in the October number;who can look at that without being purer and stronger and nobler for it? And Thurlow Weed’s picture in the September number; I would not have died without seeing that, no, not for anything this world can give.

1 靜力分析

立桿高度20m，桿體分2段插接，原設(shè)計(jì)按B類地貌考慮，立桿頂部安裝1付圓柱體集束天線用于原4G網(wǎng)絡(luò)街道站局部覆蓋。按照通信塔規(guī)范［9］進(jìn)行5G平臺(tái)擴(kuò)容復(fù)核，結(jié)構(gòu)承載能力不足，位移超限。試點(diǎn)C站20m立桿原貌如圖1所示。

了解高斯（中國）產(chǎn)品的人不難發(fā)現(xiàn)，如今高斯（中國）推出的產(chǎn)品有些會(huì)附有“Wisprint匯印”的“印記”，其是公司在“GOSS高斯（中國）”的基礎(chǔ)上新增加的一個(gè)代表高端的品牌，體現(xiàn)的是尖端科技、綠色，以及智慧的融合。實(shí)則，“GOSS高斯（中國）”更注重于傳統(tǒng)產(chǎn)品的品質(zhì)，“Wisprint 匯印”著意于服務(wù)高端客戶，所以只有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才會(huì)用雙品牌。而雙品牌戰(zhàn)略的推出，也是高斯（中國）走向獨(dú)立、走向高端的一個(gè)布局。

上海地區(qū)設(shè)計(jì)風(fēng)速29.7m/s，基本風(fēng)壓0.55kPa。取6個(gè)風(fēng)荷載模擬作用點(diǎn)，自上至下為模擬點(diǎn)1至模擬點(diǎn)6，如圖2所示。采用線性濾波法［6］，即將隨機(jī)振動(dòng)過程抽象成白噪聲的模擬方法，使用SAP2000模擬20m立桿6個(gè)不同高度上的順向脈動(dòng)風(fēng)荷載。模擬時(shí)間600s（10分鐘），步長0.01s。B類地貌，地面粗糙度指數(shù)α＝0.15，根據(jù)王修瓊，崔劍鋒［10］編寫的《Davenport譜中系數(shù)K的計(jì)算公式及其工程應(yīng)用》，系數(shù)K取0.00215。

圖1 試點(diǎn)C站20m立桿Fig.1 20m monopole of the test station C

桿體經(jīng)SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件3D建模，并考慮塔上預(yù)計(jì)掛載的設(shè)備質(zhì)量，計(jì)算得出自振周期1.05s。根據(jù)高聳規(guī)范［2］4.2.9計(jì)算不同結(jié)構(gòu)阻尼比情況下塔頂位置風(fēng)振系數(shù)見表1。

表1 20m立桿塔頂風(fēng)振系數(shù)Tab.1 Wind vibration coefficient at the top of20m monopole

不同塔身阻尼比ξε1ε2βz＝1＋ξε1ε2風(fēng)振系數(shù)對(duì)比

二、在大家根本找不到的地方挖了墻根，打了洞？部里的一群人沒能耐干這些，他們的膽識(shí)比在倉庫里頂風(fēng)作案的耗子們小多了，而下貨的那幾個(gè)，估計(jì)他們腦袋想的我的屁股都會(huì)想到。

由表1可知，隨著阻尼比提升，風(fēng)振系數(shù)相應(yīng)降低，進(jìn)而風(fēng)荷載隨之而降低。

參照高聳規(guī)范［2］分別按照0.01、0.02和0.03計(jì)算20m立桿風(fēng)荷載，并采用SAP2000軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析，得出塔腳彎矩和塔頂位移見表2。

2015年5月至2016年9月對(duì)我院脛骨平臺(tái)骨折患者進(jìn)行了研究分析,選取了30例患者,有21例男性和9例女性,最小19歲,最大73歲,平均(45.2±1.0)歲。我們對(duì)患者進(jìn)行了影像診斷,等患者軟組織消腫后進(jìn)行手術(shù)。

表2 20m立桿結(jié)構(gòu)靜力分析Tab.2 20m monopole structural static analysis

因建設(shè)單位對(duì)天線掛高及后續(xù)設(shè)備安裝等工藝需求進(jìn)行了調(diào)整，最終確定在試點(diǎn)C站立桿塔頂預(yù)留5G平臺(tái)安裝位，掛高15m位置設(shè)置通信塔阻尼器。

2 SAP2000時(shí)程分析

2.1 順向脈動(dòng)風(fēng)荷載模擬

楊秉奎搖搖頭:“這雨不會(huì)下一整夜。雨后的蚊子以一當(dāng)十,以十當(dāng)百,以百當(dāng)千當(dāng)萬。不相信的就讓他領(lǐng)教領(lǐng)教北大荒的蚊子,哼!”

3) 溫度。當(dāng)浸提溫度<40℃時(shí)，隨著溫度升高火龍果果皮甜菜苷類色素提取量呈逐漸上升趨勢(shì)；當(dāng)溫度增至40℃時(shí)提取量最高，為3.85 mg/100g；之后呈快速下降趨勢(shì)，其原因可能是甜菜苷類色素對(duì)溫度較敏感，過高的溫度加速了甜菜苷類色素的分解[14]。因此，浸提溫度以40℃最優(yōu)。

圖2 模擬點(diǎn)1～6風(fēng)速時(shí)程函數(shù)曲線Fig.2 Wind velocity time-history of point1～6

試點(diǎn)站所用阻尼器由彈簧系統(tǒng)，阻尼系統(tǒng)和質(zhì)量塊組成。彈簧系統(tǒng)用于將質(zhì)量塊的自由振動(dòng)頻率控制在桿塔一階自振頻率附近。阻尼系統(tǒng)用于吸收質(zhì)量塊振動(dòng)動(dòng)能，達(dá)到削減振動(dòng)整體吸能的目的。根據(jù)阻尼器降高后塔上設(shè)備掛高及重量等信息重新測(cè)算，最終確定質(zhì)量塊質(zhì)量由40kg增加到75kg，為降低塔上迎風(fēng)面積和重量，將故阻尼器尺寸縮小，劃成三個(gè)分散安裝。每個(gè)阻尼器均與桿體剛性連接，工作狀態(tài)相互獨(dú)立，僅受安裝位置的桿體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響。最終所用阻尼器構(gòu)造如圖4所示。

圖3 點(diǎn)1的模擬譜與Davenport譜對(duì)比Fig.3 Davenport spectrum and simulation spectrum of point1

2.2 時(shí)程分析

表3所示的一、二組模型數(shù)據(jù)響應(yīng)數(shù)據(jù)與表2中按照高聳規(guī)范［2］進(jìn)行靜力分析數(shù)據(jù)基本吻合。

表3 時(shí)程分析結(jié)果Tab.3 Time-history analysis results

采用SAP2000軟件建立兩組20m立桿模型，并分別導(dǎo)入各點(diǎn)模擬的風(fēng)荷載時(shí)程函數(shù)，見表3。一組為分別按照0.01、0.02和0.03設(shè)置不同的結(jié)構(gòu)整體阻尼比模型。二組模型為在立桿頂部分別施加線性單元并連接不同質(zhì)量作為模擬阻尼系統(tǒng)。參考潘漢明，沈之容等［4］的圓錐單管塔TSD與塔的質(zhì)量比在0.01～0.02的建議，并經(jīng)過多次試算，二組模型阻尼系統(tǒng)質(zhì)量分別為30kg和40kg時(shí)，立桿結(jié)構(gòu)動(dòng)荷載響應(yīng)數(shù)據(jù)與一組模型的0.02和0.03阻尼比接近。

根據(jù)0.03的阻尼比目標(biāo)，確定塔頂阻尼系統(tǒng)質(zhì)量為40kg。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

3.1 試點(diǎn)站情況

由表2可知，桿體結(jié)構(gòu)阻尼比由0.01提升至0.03后，塔腳彎矩和塔頂位移整體降低約20%，富余的承載能力可額外承載運(yùn)營商5G天線設(shè)備和阻尼器自身荷載。0.03即為試點(diǎn)站立桿阻尼比提升的目標(biāo)。

將模擬點(diǎn)1的脈動(dòng)風(fēng)功率模擬譜與Davenport譜進(jìn)行對(duì)比，可見模擬譜與Davenport譜有較好的吻合，如圖3所示。

圖4 阻尼器構(gòu)造Fig.4 TMD construction

3.2 激振試驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)激振試驗(yàn)是通過對(duì)立桿頂部施加一定大小的荷載，然后突卸荷載，對(duì)比觀測(cè)安裝阻尼器前后立桿一階自振頻率以及阻尼比的變化情況。

現(xiàn)場(chǎng)采用手動(dòng)葫蘆進(jìn)行加載，使用拉力計(jì)進(jìn)行荷載數(shù)值控制，具體工況見表4。

表4 激振試驗(yàn)加載工況Tab.4 The vibration test load condition

3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

先通過塔身頂部加速度傳感器測(cè)得單管塔動(dòng)力響應(yīng)原始數(shù)據(jù)；將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得到時(shí)域及頻域數(shù)據(jù)；將時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，提取一階振動(dòng)數(shù)據(jù)；進(jìn)行線性擬合，得到結(jié)構(gòu)一階自振阻尼比。C站20m立桿激振試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 激振試驗(yàn)結(jié)果Tab.5 The vibration test results

試驗(yàn)結(jié)果顯示，阻尼器安裝后，立桿結(jié)構(gòu)阻尼比提高到約0.03，達(dá)到阻尼比提升目標(biāo)，本站可安全加裝5G天線。

3.4 阻尼器擴(kuò)容建議

實(shí)際工程中單管塔、立桿種類繁多，所需的阻尼器規(guī)格參數(shù)也完全不同。為保證阻尼器產(chǎn)品與桿塔結(jié)構(gòu)屬性匹配，達(dá)到最佳的擴(kuò)容效果，建議采用阻尼器擴(kuò)容的基站鐵塔按照?qǐng)D5流程進(jìn)行操作。

圖5 鐵塔阻尼器擴(kuò)容流程Fig.5 Tower capacity expansion process by TMD

4 結(jié)語

1.經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用驗(yàn)證，通信塔阻尼器可以有效實(shí)現(xiàn)桿塔結(jié)構(gòu)的減振消能，降低塔體結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)振作用的不利響應(yīng)，提高鐵塔掛載能力。對(duì)于突破當(dāng)前通信桿塔掛載飽和，5G平臺(tái)難以擴(kuò)容的現(xiàn)狀，提供了一種新的改造加固思路。

當(dāng)代是信息化的社會(huì)，會(huì)計(jì)信息化的發(fā)展是大勢(shì)所趨。會(huì)計(jì)信息化的發(fā)展對(duì)企業(yè)的財(cái)務(wù)管理的影響是一把雙刃劍，既有利又有弊。企業(yè)應(yīng)該采取積極地應(yīng)對(duì)對(duì)策，充分地發(fā)揮會(huì)計(jì)信息化的價(jià)值，加強(qiáng)企業(yè)會(huì)計(jì)信息化建設(shè)，同時(shí)，針對(duì)會(huì)計(jì)信息化帶來的負(fù)面影響，企業(yè)要及時(shí)地實(shí)行應(yīng)對(duì)措施，使得會(huì)計(jì)信息化推動(dòng)企業(yè)財(cái)務(wù)管理水平的提高，進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

2.本期項(xiàng)目所選取的試點(diǎn)站樣本數(shù)量較少，塔型種類單一，無法完全反映阻尼減振技術(shù)在桿塔結(jié)構(gòu)上的實(shí)用規(guī)律，尚需后續(xù)研究，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，對(duì)比各種塔型配合阻尼器的實(shí)際工作性能，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。