隨著時(shí)間的推移及外界環(huán)境的變化，鐵塔構(gòu)件鍍鋅層脫落及銹蝕，甚至在極端天氣下，鐵塔出現(xiàn)的異常變形或者開裂不僅影響鐵塔的耐久性，甚至?xí)绊懥髓F塔承載能力和安全性。因此，對鐵塔結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的異常情況應(yīng)進(jìn)行必要的檢測鑒定，分析出實(shí)效原因，進(jìn)而采取有效的針對性措施以保障其安全服役。

　　本次我們的受檢工藝架空鐵塔高度約為46米，建成使用約20年，在2016年1月22日極端寒潮（-11℃）后發(fā)現(xiàn)塔架主支柱處出現(xiàn)管桿劈裂，管桿凍脹劈裂產(chǎn)生寬約2cm上窄下寬、長約8m的裂縫，并有大量水從塔架開裂處流出，鉆孔塔架底部也排出部分積水和銹渣。為了解該鐵塔出現(xiàn)裂縫的原因，鐵塔使用方特委托進(jìn)行失效分析，并給出相關(guān)處理建議。

　　失效原因分析及建議

　　4.1分析及討論

　?。?）經(jīng)現(xiàn)場檢測及計(jì)算分析，結(jié)構(gòu)尺寸及結(jié)構(gòu)水平位移、相鄰柱基的沉降差符合設(shè)計(jì)要求。

　?。?）對部分梁、柱高強(qiáng)螺栓節(jié)點(diǎn)進(jìn)行抽檢以及部分構(gòu)件的金相及硬度檢測，檢測結(jié)果均為合格。

　　（3）使用3D3S軟件對塔結(jié)構(gòu)分析，計(jì)算結(jié)果顯示，塔身主要構(gòu)件應(yīng)力與效應(yīng)比值均大于1，無超限現(xiàn)象，滿足規(guī)范要求。

　　由上述綜合，桿件材料屬性、主要受力桿件承載力及塔身變形均滿足規(guī)范要求。

　　通過主要構(gòu)件幾何尺寸復(fù)核，排除了主要桿構(gòu)件尺寸如不符設(shè)計(jì)導(dǎo)致強(qiáng)度不夠引起失效的原因；

　　通過鐵塔完損性檢測，排除了使用年限久后出現(xiàn)的鐵塔銹蝕引起截面強(qiáng)度不夠引起的失效原因；

　　通過金相和硬度檢測，排除了管桿主要材料本身缺陷引起失效原因；

　　通過鐵塔變形的檢測，排除了因沉降或風(fēng)及其他荷載引起塔架變形產(chǎn)生內(nèi)力引起失效的原因；

　　通過高強(qiáng)螺栓的檢測，排除了底部松動變形產(chǎn)生內(nèi)力引起失效的原因。

　　通過現(xiàn)場實(shí)測發(fā)現(xiàn)火炬塔架的部分節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場施工時(shí)改變了做法，原設(shè)計(jì)加勁肋板從側(cè)面焊在管桿上的，實(shí)際施工改成了將管桿剖開里面插入兩塊鋼板并焊接。從結(jié)構(gòu)力學(xué)的角度看，由于塔架主支柱節(jié)點(diǎn)增加了剛性，尤其是底部荷載較大簿弱桿件產(chǎn)生了較大的扭力，由于節(jié)點(diǎn)剛度的改變，因施工、安裝、校正或使用過程中產(chǎn)生內(nèi)力，在極端寒潮天氣環(huán)境的情況下，由于管桿內(nèi)積水凍脹引起塔架簿弱桿件劈裂。

　　4.2處理建議

　?。?）對基底法蘭，底座底板，銹蝕構(gòu)件重做防銹處理。

　?。?）對平臺處的銹蝕構(gòu)件及受損構(gòu)件進(jìn)行更換。

　　（3）加固施工前，應(yīng)由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位出具完整的改造加固施工圖。

　?。?）EL107.00~EL119.00范圍內(nèi)主材開裂后雖進(jìn)行了處理，但存在一定安全隱患，建議對與設(shè)計(jì)不符的節(jié)點(diǎn)板及相關(guān)管桿柱進(jìn)行更換或加固，排除安全隱患。