张自强

上海邮电设计咨询研究院有限公司 200092

引言

目前大部分原运营商存量铁塔、立杆，因建设时期无线网需求较低或工程投资限制，塔上预留平台数量较少，铁塔承载能力较低。经过近几年来无线网络建设大规模发展，以及基站铁塔的共享使用等原因，塔上天线平台使用率已趋于饱和，大量铁塔已达到承载能力极限。随着5G时代来临5G宏站建设的开展，每座塔上均有额外1至3个平台的5G天线扩容需求。至此，铁塔扩容能力已成为5G网络建设发展的瓶颈。

以往工程中提升塔桅结构承载能力的主要方法有构件替换，螺栓替换，杆体加强等措施。但是单管塔、立杆等悬臂塔类结构，塔身法兰、筋板与主体结构焊接，地锚螺栓埋置于基础混凝土结构中，均无法替换，因此通信杆塔缺少一种低成本，高效率的构件加强手段。

高层建筑物顶部设置调谐质量阻尼器（TMD）系统用以抵抗地震等水平力作用，经验证是一种成熟稳定可靠的技术。通信塔式结构［1］为高耸结构，体量小自重轻，地震作用影响相对较小，水平荷载主要为风荷载。同时，通信杆塔结构柔度较大，自振频率低，加之设备和装饰平台主要集中设置在塔顶，重心较高，脉动风对结构的影响较为严重。

通信杆塔结构模型为单根钢管，风振能量作用于杆体结构并直接沿杆体传至塔脚，无额外的消能机制，但构件在生产加工过程中存在公差，塔段间连接无法做到完全刚性，故国家标准［2］中规定单管塔结构阻尼比取0.01。钢结构塔架内部杆件连接采用螺栓节点形式，结构整体变形时节点连接部位有微小错动形成摩擦阻力，进而消耗部分风振能量，规范规定钢结构塔架的阻尼比可取0.02。同济大学何敏娟，马人乐［3］等采用激振法对336m黑龙江电视塔进行了振动参数的实测和分析，实测一阶结构阻尼比为0.028，大于规范规定值0.02。

潘汉明，沈之容等［4］对圆锥单管塔斜拉弹簧阻尼器（TSD）系统进行了研究，得出了单管塔上增加TSD系统可实现风振控制的结论。屠海明，张帆［5］总结了单管塔结构阻尼比对风荷载的影响规律。

本文选取了上海地区某运营商20m立杆作为试点（以下称为试点C站），针对基站位置，采用线性滤波法模拟杆塔脉动风荷载［6］，考虑风场相干性创建风荷载时程函数［7］。根据杆体抗风特性［8］建立3D模型进行结构分析，模拟加载阻尼单元，分析结构响应。并制作按照通信塔阻尼器，进行现场激振试验验证，分析确定阻尼器实际工作状态。最终完成立杆的5G天线平台扩容。

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 静力分析

立杆高度20m，杆体分2段插接，原设计按B类地貌考虑，立杆顶部安装1付圆柱体集束天线用于原4G网络街道站局部覆盖。按照通信塔规范［9］进行5G平台扩容复核，结构承载能力不足，位移超限。试点C站20m立杆原貌如图1所示。

了解高斯（中国）产品的人不难发现，如今高斯（中国）推出的产品有些会附有“Wisprint匯印”的“印记”，其是公司在“GOSS高斯（中国）”的基础上新增加的一个代表高端的品牌，体现的是尖端科技、绿色，以及智慧的融合。实则，“GOSS高斯（中国）”更注重于传统产品的品质，“Wisprint 匯印”着意于服务高端客户，所以只有达到标准的产品才会用双品牌。而双品牌战略的推出，也是高斯（中国）走向独立、走向高端的一个布局。

上海地区设计风速29.7m/s，基本风压0.55kPa。取6个风荷载模拟作用点，自上至下为模拟点1至模拟点6，如图2所示。采用线性滤波法［6］，即将随机振动过程抽象成白噪声的模拟方法，使用SAP2000模拟20m立杆6个不同高度上的顺向脉动风荷载。模拟时间600s（10分钟），步长0.01s。B类地貌，地面粗糙度指数α＝0.15，根据王修琼，崔剑锋［10］编写的《Davenport谱中系数K的计算公式及其工程应用》，系数K取0.00215。

图1 试点C站20m立杆Fig.1 20m monopole of the test station C

杆体经SAP2000结构分析软件3D建模，并考虑塔上预计挂载的设备质量，计算得出自振周期1.05s。根据高耸规范［2］4.2.9计算不同结构阻尼比情况下塔顶位置风振系数见表1。

表1 20m立杆塔顶风振系数Tab.1 Wind vibration coefficient at the top of20m monopole

不同塔身阻尼比ξε1ε2βz＝1＋ξε1ε2风振系数对比

二、在大家根本找不到的地方挖了墙根，打了洞？部里的一群人没能耐干这些，他们的胆识比在仓库里顶风作案的耗子们小多了，而下货的那几个，估计他们脑袋想的我的屁股都会想到。

由表1可知，随着阻尼比提升，风振系数相应降低，进而风荷载随之而降低。

参照高耸规范［2］分别按照0.01、0.02和0.03计算20m立杆风荷载，并采用SAP2000软件进行结构静力分析，得出塔脚弯矩和塔顶位移见表2。

2015年5月至2016年9月对我院胫骨平台骨折患者进行了研究分析,选取了30例患者,有21例男性和9例女性,最小19岁,最大73岁,平均(45.2±1.0)岁。我们对患者进行了影像诊断,等患者软组织消肿后进行手术。

表2 20m立杆结构静力分析Tab.2 20m monopole structural static analysis

因建设单位对天线挂高及后续设备安装等工艺需求进行了调整，最终确定在试点C站立杆塔顶预留5G平台安装位，挂高15m位置设置通信塔阻尼器。

2 SAP2000时程分析

2.1 顺向脉动风荷载模拟

杨秉奎摇摇头:“这雨不会下一整夜。雨后的蚊子以一当十,以十当百,以百当千当万。不相信的就让他领教领教北大荒的蚊子,哼!”

3) 温度。当浸提温度<40℃时，随着温度升高火龙果果皮甜菜苷类色素提取量呈逐渐上升趋势；当温度增至40℃时提取量最高，为3.85 mg/100g；之后呈快速下降趋势，其原因可能是甜菜苷类色素对温度较敏感，过高的温度加速了甜菜苷类色素的分解[14]。因此，浸提温度以40℃最优。

图2 模拟点1～6风速时程函数曲线Fig.2 Wind velocity time-history of point1～6

试点站所用阻尼器由弹簧系统，阻尼系统和质量块组成。弹簧系统用于将质量块的自由振动频率控制在杆塔一阶自振频率附近。阻尼系统用于吸收质量块振动动能，达到削减振动整体吸能的目的。根据阻尼器降高后塔上设备挂高及重量等信息重新测算，最终确定质量块质量由40kg增加到75kg，为降低塔上迎风面积和重量，将故阻尼器尺寸缩小，划成三个分散安装。每个阻尼器均与杆体刚性连接，工作状态相互独立，仅受安装位置的杆体运动状态影响。最终所用阻尼器构造如图4所示。

图3 点1的模拟谱与Davenport谱对比Fig.3 Davenport spectrum and simulation spectrum of point1

2.2 时程分析

表3所示的一、二组模型数据响应数据与表2中按照高耸规范［2］进行静力分析数据基本吻合。

表3 时程分析结果Tab.3 Time-history analysis results

采用SAP2000软件建立两组20m立杆模型，并分别导入各点模拟的风荷载时程函数，见表3。一组为分别按照0.01、0.02和0.03设置不同的结构整体阻尼比模型。二组模型为在立杆顶部分别施加线性单元并连接不同质量作为模拟阻尼系统。参考潘汉明，沈之容等［4］的圆锥单管塔TSD与塔的质量比在0.01～0.02的建议，并经过多次试算，二组模型阻尼系统质量分别为30kg和40kg时，立杆结构动荷载响应数据与一组模型的0.02和0.03阻尼比接近。

根据0.03的阻尼比目标，确定塔顶阻尼系统质量为40kg。

3 现场试验

3.1 试点站情况

由表2可知，杆体结构阻尼比由0.01提升至0.03后，塔脚弯矩和塔顶位移整体降低约20%，富余的承载能力可额外承载运营商5G天线设备和阻尼器自身荷载。0.03即为试点站立杆阻尼比提升的目标。

将模拟点1的脉动风功率模拟谱与Davenport谱进行对比，可见模拟谱与Davenport谱有较好的吻合，如图3所示。

图4 阻尼器构造Fig.4 TMD construction

3.2 激振试验

现场激振试验是通过对立杆顶部施加一定大小的荷载，然后突卸荷载，对比观测安装阻尼器前后立杆一阶自振频率以及阻尼比的变化情况。

现场采用手动葫芦进行加载，使用拉力计进行荷载数值控制，具体工况见表4。

表4 激振试验加载工况Tab.4 The vibration test load condition

3.3 实验数据处理

先通过塔身顶部加速度传感器测得单管塔动力响应原始数据；将原始数据进行整理，得到时域及频域数据；将时域数据进行滤波处理，提取一阶振动数据；进行线性拟合，得到结构一阶自振阻尼比。C站20m立杆激振试验结果见表5。

表5 激振试验结果Tab.5 The vibration test results

试验结果显示，阻尼器安装后，立杆结构阻尼比提高到约0.03，达到阻尼比提升目标，本站可安全加装5G天线。

3.4 阻尼器扩容建议

实际工程中单管塔、立杆种类繁多，所需的阻尼器规格参数也完全不同。为保证阻尼器产品与杆塔结构属性匹配，达到最佳的扩容效果，建议采用阻尼器扩容的基站铁塔按照图5流程进行操作。

图5 铁塔阻尼器扩容流程Fig.5 Tower capacity expansion process by TMD

4 结语

1.经过实践应用验证，通信塔阻尼器可以有效实现杆塔结构的减振消能，降低塔体结构对风振作用的不利响应，提高铁塔挂载能力。对于突破当前通信杆塔挂载饱和，5G平台难以扩容的现状，提供了一种新的改造加固思路。

当代是信息化的社会，会计信息化的发展是大势所趋。会计信息化的发展对企业的财务管理的影响是一把双刃剑，既有利又有弊。企业应该采取积极地应对对策，充分地发挥会计信息化的价值，加强企业会计信息化建设，同时，针对会计信息化带来的负面影响，企业要及时地实行应对措施，使得会计信息化推动企业财务管理水平的提高，进一步推动企业的稳定发展。

2.本期项目所选取的试点站样本数量较少，塔型种类单一，无法完全反映阻尼减振技术在杆塔结构上的实用规律，尚需后续研究，扩大应用范围，对比各种塔型配合阻尼器的实际工作性能，进一步完善实验数据。