1.一种服役输电塔区间加固装置,其特征在于,包括三套不同的构件:
第一套构件包括两个结构相同的第一分部件和两个结构相同的第二分部件;第一分部件、第二分部件各自包括一个圆筒式夹具,且第一分部件、第二分部件通过螺栓套筒、螺纹杆连接在一起,形成第一矩形框架加固结构;
第二套构件包括四个结构相同的第三分部件,所述的第三分部件包括两个圆筒式夹具,两个圆筒式夹具分别连接在第一矩形框架加固结构的边长中间部位,四个第三分部件形成了一个位于第一矩形框架加固结构内的第二矩形框架加固结构;
第三套构件包括一个十字交叉杆和四个结构相同的第四分部件;四个第四分部件的一端与十字交叉杆内螺纹连接;四个第四分部件的另一端为圆筒式夹具,圆筒式夹具与第二矩形框架加固结构的边长中间部位相连;第三套构件与第二套构件组合在一起形成“田”字式加固构件;
第一分部件包括第一圆筒式夹具,在第一圆筒式夹具上设有两个螺栓套筒,两个螺栓套筒相互垂直,在每个螺栓套筒的末端设有圆柱状开口,圆柱状开口内壁上设有螺纹;第二分部件包括第二圆筒式夹具,第二圆筒式夹具通过两个万向球铰与两个实心钢管连接在一起,两个实心钢管相互垂直,螺纹杆固定在实心钢管的末端;螺纹杆与螺栓套筒的内螺纹相配套;实现相邻第一分部件、第二分部件的连接,形成一个第一矩形框架加固结构;
第四分部件包括第五圆筒式夹具,第五圆筒式夹具的底部通过转动轴承与螺纹杆连接。
2.如权利要求1所述的服役输电塔区间加固装置,其特征在于,所述的第一圆筒式夹具和第二圆筒式夹具结构相同,各自包括两个半圆环筒,两个半圆环筒的一侧通过螺栓连接,另一侧通过连接块连接。
3.如权利要求1所述的服役输电塔区间加固装置,其特征在于,第三分部件包括第三圆筒式夹具和第四圆筒夹具,第三圆筒式夹具设有一个弯折的螺栓套筒,在螺栓套筒的末端设有圆柱状开口,圆柱状开口内壁上设有螺纹;第四圆筒夹具与一个实心钢管连接在一起,螺纹杆固定在实心钢管的末端;螺纹杆与螺栓套筒的内螺纹相配套。
4.如权利要求3所述的服役输电塔区间加固装置,其特征在于,第三圆筒式夹具和第四圆筒夹具结构相同,各自包括两个半圆环筒,两个半圆环筒的一侧通过螺栓连接,另一侧通过连接块连接;从而可以实现圆筒式夹具的自由打开和关闭。
5.如权利要求1所述的服役输电塔区间加固装置,其特征在于,所述的圆筒式夹具采用与待加固输电铁塔相同的钢材料制成,表面涂有环氧树脂防腐涂料进行防腐处理。
6.如权利要求1或3所述的服役输电塔区间加固装置,其特征在于,所述的实心钢管采用与待加固输电铁塔相同的钢材料制成,表面涂有环氧树脂防腐涂料进行防腐处理。
7.如权利要求1-6任一所述的一种服役输电塔区间加固装置的方法,其特征在于,如下:
首先对待加固输电铁塔进行有限元建模,通过模态分析找出局部振型出现位置并对结构进行易损性分析找出薄弱区间;
然后模拟出输电铁塔在薄弱区间不同高度处添加橫隔后的动力特性,找出最优加固位置;
根据有限元模拟的结果在最优加固位置处,首先将第一套构件中各分部件的圆筒式夹具与沿塔身同一高度位置处的主材连接,然后根据相邻两根主材之间的距离调整分部件中螺纹杆旋入螺栓套筒的长度,从而组合形成第一矩形框架加固结构;
将第二套构件中各分部件中的圆筒式夹具连接到第一矩形框架加固结构各边长的中间部位,然后根据第一套构件中相邻分部件间的距离调整螺纹杆旋入螺栓套筒的长度,从而形成第二矩形框架加固结构;
将第三套构件中四个圆筒式夹具分别连接在第二矩形框架加固结构中各边长的中间部位并拧紧螺栓,根据第二套构件中两根对边分部件间的距离调整螺纹杆旋入十字交叉杆的长度,然后加力拧紧使螺纹杆与螺母连接牢固,从而形成第三套组合加固构件,并与第二矩形框架加固结构形成“田”字式加固构件;
最终拼接组合好三组加固构件,在待加固输电铁塔薄弱区间形成一个新的加固橫隔。