隨著時間的推移及外界環(huán)境的變化，鐵塔構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，甚至會影響了鐵塔承載能力和安全性。因此，對鐵塔結構出現(xiàn)的異常情況應進行必要的檢測鑒定，分析出實效原因，進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行失效分析，并給出相關處理建議。

　　失效原因分析及建議

　　4.1分析及討論

　?。?）經(jīng)現(xiàn)場檢測及計算分析，結構尺寸及結構水平位移、相鄰柱基的沉降差符合設計要求。

　?。?）對部分梁、柱高強螺栓節(jié)點進行抽檢以及部分構件的金相及硬度檢測，檢測結果均為合格。

　　（3）使用3D3S軟件對塔結構分析，計算結果顯示，塔身主要構件應力與效應比值均大于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。

　　通過主要構件幾何尺寸復核，排除了主要桿構件尺寸如不符設計導致強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)場實測發(fā)現(xiàn)火炬塔架的部分節(jié)點現(xiàn)場施工時改變了做法，原設計加勁肋板從側(cè)面焊在管桿上的，實際施工改成了將管桿剖開里面插入兩塊鋼板并焊接。從結構力學的角度看，由于塔架主支柱節(jié)點增加了剛性，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，銹蝕構件重做防銹處理。

　?。?）對平臺處的銹蝕構件及受損構件進行更換。

　?。?）加固施工前，應由有資質(zhì)的設計單位出具完整的改造加固施工圖。

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