通信鐵塔安全性及安全性評(píng)估分析

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摘要：全球通信鐵塔數(shù)量中，我國通信鐵塔數(shù)量比例已達(dá)到33%。隨著各地區(qū)對(duì)通信鐵塔需求量的持續(xù)增多，通信鐵塔的安全性以及安全性評(píng)估作用重大。文章主要對(duì)我國通信鐵塔的種類及特點(diǎn)作具體介紹，分析了其安全性及其安全性評(píng)估現(xiàn)狀，并探討了安全性評(píng)估相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：通信鐵塔；安全性評(píng)估；動(dòng)態(tài)采集；性能檢測(cè)

信息化時(shí)代為通信技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展提供了支撐，通信事業(yè)的發(fā)展極大地方便了人與人之間的溝通。通信信號(hào)的收發(fā)要以通信鐵塔作為載體，這樣才能保證信號(hào)在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)全覆蓋，其是通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。通信鐵塔作為普遍的通信基礎(chǔ)設(shè)施，隨著通信技術(shù)的發(fā)展和完善，已經(jīng)在城鄉(xiāng)各處廣泛分布。但因長期處于野外，容易受到惡劣環(huán)境等的影響，會(huì)不同程度地影響通信鐵塔的安全性。選擇科學(xué)有效的安全性評(píng)估方法是目前研究通信鐵塔安全性的重點(diǎn)之一。

1通信鐵塔概述

1.1通信鐵塔種類

以我國通信鐵塔的不同結(jié)構(gòu)為依據(jù)，可將其劃分為兩種類型，即自立式塔和分立式塔；以不同的材質(zhì)為依據(jù)，可劃分為角鋼式塔和鋼管式塔；以不同的建設(shè)地點(diǎn)為依據(jù)，可分為地面式塔和樓頂式塔。在受力不同的情況下，通信鐵塔主要?jiǎng)澐譃?種類型，即空間桁架塔、拉線塔和單管塔。

1.2通信鐵塔特點(diǎn)及影響因素

結(jié)構(gòu)較為寬大是通信鐵塔的主要特點(diǎn)，現(xiàn)階段我國建造的鐵塔除本身重量外并無其他的豎向負(fù)載，并且結(jié)構(gòu)自重較輕。水平荷載以風(fēng)荷載和地震荷載為主要載體，因此通信鐵塔基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下會(huì)產(chǎn)生抗拔現(xiàn)象，進(jìn)而形成非線性荷載效應(yīng)。通信鐵塔在實(shí)際運(yùn)行過程中，大風(fēng)與地震是較為普遍的影響因素。風(fēng)荷載是引起結(jié)構(gòu)側(cè)向位移的決定性因素，地震荷載是引起振動(dòng)的決定性因素，兩者都會(huì)影響通信鐵塔的正常運(yùn)行，造成較為嚴(yán)重的損失。對(duì)通信鐵塔造成較大影響的原因主要是節(jié)點(diǎn)間及柱腳連接的破壞。在建設(shè)通信鐵塔的過程中，需以通信鐵塔結(jié)構(gòu)的主要特征為依據(jù)，合理地建設(shè)與維護(hù)通信鐵塔。

2通信鐵塔存在的問題

現(xiàn)階段雖然我國移動(dòng)通信正在迅速發(fā)展和完善，通信鐵塔的數(shù)量隨之增多，但是在建設(shè)過程中我國通信鐵塔仍然有較多的問題需要解決。由于實(shí)際鐵塔的荷載設(shè)計(jì)偏小并且計(jì)算方式較為簡化，導(dǎo)致設(shè)計(jì)同實(shí)際結(jié)構(gòu)相比，鐵塔建設(shè)偏差較大。由于選材的不科學(xué)合理，導(dǎo)致在加工制作鐵塔的過程中，鐵塔建設(shè)的質(zhì)量無法得到有效保障。此外，鐵塔施工過程中存在不嚴(yán)格按照施工基本要求的情況，這極大地降低了鐵塔建設(shè)的安全性。

2.1通信鐵塔建設(shè)的研究與設(shè)計(jì)方向較窄

現(xiàn)階段我國在通信鐵塔建設(shè)過程中，研究與設(shè)計(jì)的主要方向是對(duì)風(fēng)荷載，很多地區(qū)忽略了地震荷載的重要性。隨著通信鐵塔建設(shè)研究的不斷深入，研究已經(jīng)證實(shí)，風(fēng)力的大小是控制通信鐵塔基礎(chǔ)作用力的主要因素。為滿足較大的需求，通信鐵塔高度會(huì)不斷增加，導(dǎo)致鐵塔的結(jié)構(gòu)剛度逐漸降低，自振頻率逐漸減小。在通信鐵塔的影響因素中，地震災(zāi)害比風(fēng)荷載的影響高20%左右。因此，在建設(shè)通信鐵塔研究風(fēng)力荷載影響的同時(shí)，也需要考慮地震荷載的相關(guān)措施。

2.2通信鐵塔專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱

通信鐵塔的建造高度通常較高，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，由于沒有比較牢固的支撐點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致塔頂高處的損害程度要明顯高于地面。近年來對(duì)地震災(zāi)害的研究表明，受災(zāi)最為嚴(yán)重的通信鐵塔是屋頂建筑式結(jié)構(gòu)。現(xiàn)階段我國對(duì)于建設(shè)通信鐵塔關(guān)鍵技術(shù)的掌握還不充分，缺少明確的施工流程標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在施工過程中工作人員難以保證科學(xué)合理地完成通信鐵塔的建設(shè)。因此，需重視通信鐵塔建設(shè)中專業(yè)人才的培養(yǎng)，進(jìn)而提高工作人員對(duì)通信鐵塔建設(shè)問題的專業(yè)分析能力，為進(jìn)一步完善我國的通信技術(shù)提供強(qiáng)有力的支持與保障。我國實(shí)際建設(shè)通信鐵塔過程還有待進(jìn)一步完善。目前通信鐵塔大多建設(shè)在荒郊野外，處于零散分布狀態(tài)，缺少專業(yè)人員看管和維護(hù)，常年受惡劣環(huán)境的影響（風(fēng)吹、日曬、雨淋等）。這對(duì)維護(hù)通信鐵塔的安全是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)，鐵塔的安全性問題難以有效解決。

3通信鐵塔的安全性檢查內(nèi)容

為有效滿足移動(dòng)通信的發(fā)展需求，我國對(duì)通信鐵塔的安全性問題的重視程度逐漸提高。以下幾個(gè)方面是我國通信鐵塔安全性檢查的主要內(nèi)容。

3.1基礎(chǔ)情況的具體檢查

鐵塔建造的最大保障是其基礎(chǔ)情況安全有效。實(shí)際檢查過程中，主要檢查內(nèi)容包括鐵塔塔腳的連接穩(wěn)定性判斷，鐵塔是否有較為嚴(yán)重的裂縫，以及依照相關(guān)規(guī)范，對(duì)完成基礎(chǔ)的不均勻沉降問題的合理性判斷。

3.2鐵塔塔身垂直與否的檢測(cè)

通信鐵塔建設(shè)過程中，相關(guān)規(guī)定中對(duì)于鐵塔塔身的垂直度進(jìn)行了明確規(guī)定，不能超出規(guī)定的偏差數(shù)值，必須符合相關(guān)規(guī)范要求。

3.3檢查鐵塔截面尺寸

合理規(guī)劃鐵塔的不同標(biāo)志高度，可通過采集實(shí)際建設(shè)場(chǎng)地的數(shù)據(jù)來完成；實(shí)際測(cè)量截面的尺寸時(shí)，可通過卷尺、超聲波測(cè)試儀等完成。

3.4鋼質(zhì)材料的檢查

在鐵塔建設(shè)過程中，需先實(shí)際采集選用的鋼質(zhì)材料，完成真實(shí)檢測(cè)，并完成鋼質(zhì)材料抗拉強(qiáng)度的計(jì)算，判斷建設(shè)通信鐵塔選用的鋼質(zhì)材料是否合格，能否有效滿足實(shí)際狀況的需要。對(duì)于塔身不同的標(biāo)高構(gòu)建，檢測(cè)人員需要進(jìn)行抽樣檢測(cè)，通過檢測(cè)其焊接質(zhì)量，確定螺栓狀態(tài)。

4通信鐵塔安全性評(píng)估措施

我國對(duì)通信技術(shù)的重視程度逐漸提高，對(duì)于通信鐵塔建設(shè)的安全性問題的研究領(lǐng)域也逐漸拓寬。但由于技術(shù)及區(qū)域環(huán)境等限制，通信鐵塔的安全性仍然存在較多問題。對(duì)于風(fēng)力荷載及地震荷載等影響因素的分析，還存在較大的局限性。

4.1有效融合先進(jìn)技術(shù)，提高相關(guān)人員專業(yè)性

在通信鐵塔建設(shè)過程中，目前計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國發(fā)展得較為成熟，可將其與動(dòng)態(tài)采集、測(cè)試技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合。鐵塔建設(shè)完成后，在通信鐵塔使用過程中，通過采集實(shí)際數(shù)據(jù)參數(shù)并完整地保存數(shù)據(jù)來增強(qiáng)安全性評(píng)估的準(zhǔn)確性。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)與鐵塔后期的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)完成分析比對(duì)，進(jìn)而獲取安全性評(píng)估狀態(tài)。在鐵塔建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，需對(duì)鐵塔進(jìn)行動(dòng)力性能檢測(cè)，通過檢驗(yàn)測(cè)試獲取鐵塔動(dòng)力性具體參數(shù)，完成鐵塔狀態(tài)的檢驗(yàn)。這極大地減少了檢測(cè)人員的工作量，提高了工作效率，也為提高鐵塔的安全性提供了具體的數(shù)據(jù)依據(jù)。通過檢測(cè)鐵塔的動(dòng)力性能準(zhǔn)確獲取參考數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)完成鐵塔在大風(fēng)、地震及覆雪等情況下的狀態(tài)模擬仿真實(shí)驗(yàn)，有效地實(shí)現(xiàn)通信鐵塔安全性的建設(shè)問題的檢驗(yàn)，保證對(duì)鐵塔安全性具體情況進(jìn)行改善。通過檢測(cè)鐵塔建設(shè)地區(qū)天氣變化情況，對(duì)周邊環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。以實(shí)際問題為依據(jù)，借鑒發(fā)達(dá)地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，作出科學(xué)合理的規(guī)劃措施，能進(jìn)一步提高通信鐵塔的安全性能，促進(jìn)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展和完善。注重通信鐵塔建設(shè)及維護(hù)專業(yè)人才的挖掘和培養(yǎng)，學(xué)習(xí)并吸收發(fā)達(dá)國家及地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，提高相關(guān)工作人員的專業(yè)水平和專業(yè)技能。

4.2加固通信鐵塔主材

進(jìn)一步完善通信鐵塔的基礎(chǔ)設(shè)施，通信鐵塔的主要受力構(gòu)件之一為主材。對(duì)通信鐵塔進(jìn)行加固的重點(diǎn)在于加固主材。實(shí)際加固主材時(shí)所采用的具體操作方法為擴(kuò)大構(gòu)件的截面積，主要以合適的形式將兩個(gè)角鋼拼接，完成雙拼角鋼的增加，進(jìn)而起到加固的作用。研究發(fā)現(xiàn)，在對(duì)通信鐵塔的主材進(jìn)行加固時(shí)，雙拼角鋼采取十字形組合形式效果更好，具體可以根據(jù)實(shí)際需要，選用合適的連接構(gòu)件完成雙拼角鋼的組合。由于連接構(gòu)件除具備基本的連接作用外，還需承載一定的負(fù)荷，選擇連接構(gòu)件材料時(shí)需重點(diǎn)關(guān)注材料的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。而在連接主材與連接件時(shí)，需依據(jù)具體情況采用不同的夾具來實(shí)現(xiàn)。關(guān)于鐵塔的安全性，在通信鐵塔的建設(shè)及維護(hù)階段皆需嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保質(zhì)保量完成基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。相關(guān)單位可根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際情況制定具體的規(guī)章制度，檢測(cè)過程中要嚴(yán)格遵循規(guī)范，保證鐵塔建筑的安全性，滿足人們對(duì)移動(dòng)通信更高質(zhì)量的需求。

5結(jié)語

隨著我國移動(dòng)通信的發(fā)展，各個(gè)城市的通信鐵塔設(shè)施建設(shè)逐漸增多，移動(dòng)通信正常使用要以通信鐵塔為基本的設(shè)施保障。信號(hào)的接收和傳輸都由通信鐵塔完成。隨著移動(dòng)通信需求的增長，通信鐵塔的安全性評(píng)估問題亟需解決。通信鐵塔使用壽命有限，需定期維護(hù)與保養(yǎng)，提高通信鐵塔在使用過程中的穩(wěn)定性與長久性。本文對(duì)我國通信鐵塔的種類及特點(diǎn)作了具體介紹，分析了安全性及其安全性評(píng)估的現(xiàn)狀，并探討了通信鐵塔的安全性及具體的安全性評(píng)估措施，以便推動(dòng)我國移動(dòng)通信事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

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作者:韓文理 單位:陜西郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院