有限元仿真及在电连接技术中的应用
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1.3.2 一体化单管快装塔房安全评估及自然通风系统研究

快装一体化单管塔房,是近年来铁塔的一种新型结构,集预制基础、机房、铁塔为一体,实现标准工业化、模块化生产,现场快速组装建站,缩短建设周期,减小基站整体占地面积。主要解决传统铁塔建设周期长,站址搬迁优化困难,北方冬季、南方雨季基础施工困难等问题。由于采用模块化设计与施工的理念,工厂工业化生产,预制基础、机房和铁塔,产品质量得到有效保障。同时,依据自身结构的特点,实现智能新风、电池下埋,从而实现了节能减排、延长电池使用寿命,降低后期运营成本。新型结构优势明显,但其安全可靠性必是关键所在。对此,北京邮电大学电连接可靠性研究室受中国铁塔公司委托对快装一体化单管塔房进行安全评估。

对新型快装一体化单管塔(见图1-25)进行结构分析,评估其在给定极限风压下的安全性:塔体最大挠度和最大应力;主要承载构件的载荷状况;主要承载构件关键连接点的载荷状况;混凝土配重的整体性、刚度对塔的影响。图1-26、图1-27为塔体、主要支撑构件、承载梁、杆、连接部位的强度、刚度分析。图1-28、图1-29为一体化塔房自然通风系统研究。通信机房散热一直是机房设计关注的问题,针对一体化塔房的负载工况及所处地域的自然环境,进行进、排风口位置、大小、数量以及内部设备位置对机房温升影响研究,利用ANASYS-Fluent模块对一体化塔房的自然通风降温进行分析,给出不同情况下的温度分布。通过仿真分析,合理进行机房布局并优化风路设计,获取最佳降温效果的一体化塔房自然通风系统。

图1-25 一体化铁塔

图1-26 塔体结构应力、变形

图1-27 连接处、基础结构分析

图1-28 机房内温度场云图

图1-29 机房内气流速度场矢量图