1.一种塌陷区铁塔塔腿不均匀沉降处治方法,其特征在于,所述的方法包括:S1:以沉降量最小的塔腿为基准,计算铁塔四个塔基的沉降量;S2:运用ANSYS软件,按照实际尺寸建立铁塔有限元模型;S3:约束所有塔腿的转动位移与水平位移,计算有限元模型中应力值大于或逼近铁塔塔材设计强度的部位;S4:在有限元模型上增加基础加固结构和加强加固结构;S5:根据沉降和加固情况,重新设置铁塔塔腿基础节点的约束设置;步骤S5中,设置塔腿基础节点约束时的标准为:四条腿分别为A、B、C、D,其中,A、B为相邻腿,A、D为相邻腿,A、C为对角腿:若BCD腿通过联合基础受到A腿向下的拖拽,放开C腿的转动自由度ROT,约束平动自由度为0,B、D腿放开平动自由度U与转动自由度ROT,A腿设置沉降量UY,约束其他自由度;若A腿通过联合基础受到BCD腿的拖拽,A腿放开平动自由度U和转动自由度ROT,BCD腿约束平动自由度U为0,放开转动自由度ROT;若A、B稳定,C、D沉降,放开A、B腿基础节点的转动自由度ROT,约束A、B腿平动自由度为0,C、D腿基础节点设置沉降量UY,约束其他自由度;若如A、C塌陷,B、D稳定,放开B、D塔腿基础节点转动自由度ROT,A、C腿中大沉降量为a值,小沉降量为b值,沉降为b的塔腿作为被动腿,基础节点放开UY与转动自由度ROT,沉降为a的塔腿基础节点UY设置为(a-b),约束其他自由度;当三条腿下方塌陷时,则沉降量大的两条腿为主动腿,沉降量小的为被动腿,被动腿按照放开所有自由度设置,剩余两条主动腿按照两条腿塌陷的原则处置;当四条腿都塌陷时,则将沉降量最小的腿作为基础值,视为未塌陷,剩余的三条腿按照三条腿塌陷的原则处置;S6:再次计算铁塔受力情况,重复步骤S4-S5,直至铁塔受力处于设计范围内。
2.根据权利要求1所述的一种塌陷区铁塔塔腿不均匀沉降处治方法,其特征在于,所述的方法还包括:S7:通过二分法计算最优的加固结构选材和尺寸。
3.根据权利要求2所述的一种塌陷区铁塔塔腿不均匀沉降处治方法,其特征在于,步骤S7的具体实现原理为:在ANSYS中通过section选项中的截面形状、尺寸设置,来调节基础加固结构的尺寸,先选择一较小尺寸a试算,再选择一较大尺寸b进行试算,若大尺寸满足条件,使塔身总体应力水平均小于杆材设计强度,而小尺寸不满足条件,则用二分法思想逐渐减小尺寸,即选择尺寸(b-a)/2试算,若满足条件则令(b-a)/2=b,若不满足条件则令(b-a)/2=a,继续试算,直至截面设置刚刚满足应力条件为止;若小尺寸a满足加固要求,则令a=b,选择更小尺寸c,令c=a继续二分试算,直至刚刚满足应力条件为止;当较大尺寸b不满足应力条件,则令b=a选择更大的尺寸c,令c=b,继续二分试算,直至刚刚满足应力条件为止;同理,通过solid65+link8单元的方式建立钢筋混凝土梁。
4.根据权利要求1或2所述的一种塌陷区铁塔塔腿不均匀沉降处治方法,其特征在于,步骤S1的具体实现过程为:利用徕卡TS9R500全站仪对位于塌陷区铁塔的四个塔脚的独立基础进行地基沉降量的测量,测得ABCD四个塔基的沉降量为a、b、c、d,以沉降量最小的塔腿为基准点,即假定A腿沉降量为四个塔腿中最小值,则假定A腿沉降量为0,B、C、D腿的沉降量分别为(b-a)、(c-a)、(d-a)。
5.根据权利要求1或2所述的一种塌陷区铁塔塔腿不均匀沉降处治方法,其特征在于,步骤S2的具体实现过程为:首先在ANSYS的o-xyz坐标系中确定各个节点的坐标,根据图纸通过line命令连接各个节点;之后在section选项中根据工程图纸设置所有杆材的截面形式,在materialprops选项卡中设置对应材料,并赋予材料参数,在Element Type中将单元类型设置为beam188单元,之后划分网格时,根据图纸为铁塔不同位置的杆材设置对应的截面以及材料类型,网格划分好后即形成铁塔有限元三维模型。
6.根据权利要求1或2所述的一种塌陷区铁塔塔腿不均匀沉降处治方法,其特征在于,步骤S3的具体实现过程为:约束所有塔腿的转动位移与水平位移,在ansys中通过静力学计算模块,开展计算,根据计算结果,记录应力值大于或逼近铁塔塔材设计强度的部位。
7.根据权利要求1或2所述的一种塌陷区铁塔塔腿不均匀沉降处治方法,其特征在于,步骤S4的具体实现过程为:首先,在每个独立基础四周以两段钢箍箍住,钢箍尺寸500mm×20mm厚,两段钢箍用螺栓锁紧,使其余基础紧紧贴合,任意两个相临的钢箍质检通过钢结构或钢筋混凝土梁固接,形成基础加固结构;其次,对超出塔材材料设计强度的部位进行单独补强,使补强选材内贴原塔材,采用焊接连接,形成加强加固结构。