1.本发明涉及一种海上风机及基础，特别是涉及一种半潜式基础和包括半潜式基础的海上风机。


背景技术：

2.深远海区域风能储量风能，是海上风电开发重点，使用浮式风机发电是深远海域风电开发的主要技术手段。目前海上风机浮式基础的形式主要有三种：单立柱式、半潜式以及张力腿式，其中半潜式基础在海上有良好的平稳性，应用较多。
3.半潜式基础由立柱、横梁、垂荡板和系泊系统等结构组成。通常为三立柱或四立柱的结构形式，基础结构尺寸大，导致用材量大，制造成本高。
4.公开号为cn213768914u《海上浮式风机基础》的专利申请公布文件中公开了一种混凝土和钢结构组合的海上风机半潜式基础。如图1所示，其中立柱结构采用混凝土和钢材的组合，由内钢板1’、外钢板2’、内外钢板之间填充的混凝土3’组成，横梁为钢材制成的桁架结构，横梁和立柱的外钢板通过焊接固连。通过采用混凝土和钢材组合的立柱结构，基础的钢材用量有所减小，但由于立柱结构包括外钢板和内钢板，且外钢板和内钢板从上到下完全包夹混凝土，基础的钢材用量依然大，制造成本依然高。混凝土包裹在外钢板内，外钢板和横梁焊接，混凝土和横梁之间的载荷传递路径不明确，连接可靠性欠佳。
5.若立柱全部采用混凝土，横梁采用钢材，可以减小钢材用量，但立柱和横梁之间难以实现可靠连接。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中海上风机半潜式基础中混凝土立柱和钢制横梁之间难以实现可靠连接，导致基础钢材用量大、成本高的缺陷，提供一种海上风机及基础。
7.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
8.一种海上风机基础，所述基础包括多根立柱和多组横梁，所述立柱包括立柱本体，所述立柱本体的内部设有空腔，其特征在于，所述立柱为钢筋混凝土结构，所述基础还包括设置在所述空腔内的内连接板，和设置在所述立柱本体外侧的外连接板，所述内连接板和所述外连接板通过紧固件夹持在所述立柱本体上，所述横梁与所述外连接板固定连接，且所述外连接板和所述内连接板的高度与所述横梁的高度相配合。
9.在本方案中，基础为半潜式基础，包括多根立柱和多组横梁。立柱采用纯钢筋混凝土的结构形式，立柱钢材需求小，成本低。设置外连接板和内连接板，外连接板设置在立柱本体外侧并与横梁固连，内连接板设置在立柱本体的空腔内，并用螺栓将内、外连接板夹持在立柱本体上，实现横梁和立柱的可靠连接，且横梁和立柱通过外连接板传递载荷，横梁和立柱之间的载荷传递路径明确。外连接板和内连接板不需要包裹混凝土，其尺寸能实现横梁和立柱本体的可靠连接即可，其尺寸小于立柱本体的尺寸，减小内连接板和外连接板的
耗材。
10.较佳地，所述横梁和所述外连接板的材料为钢材，所述外连接板和所述横梁通过焊接固定连接。
11.在本方案中，横梁和外连接板的材料采用钢材，外连接板和横梁通过焊接固连，焊接是一种常见的钢结构固连方式，连接简单可靠，施工方便。
12.较佳地，所述立柱为3根，所述横梁为3组，所述立柱和所述横梁连接形成形状为三角形的平台，3根所述立柱对应所述平台的3个顶点，3组所述横梁对应所述平台得3条边。
13.在本方案中，基础采用3立柱的结构形式，3根立柱和3组横梁形成三角形的结构，三角形结构本身具有良好的稳定性，且横梁可以承受水平力矩，可以减小锚固系统钢索上承受的水平力矩，防止基础在海域中倾覆。
14.较佳地，所述立柱为4根，其中3根所述立柱沿另一根所述立柱周向设置，且通过所述横梁与另一根所述立柱连接。
15.在本方案中，采用4立柱的结构形式，为发散式的结构，一根立柱为中心立柱，另外3根立柱为周向立柱，并沿中心立柱周围均匀分布，风机本体安装在中心立柱上，整个风机结构稳定。
16.较佳地，所述立柱还包括垂荡板，且所述垂荡板通过混凝土浇筑与所述立柱本体形成一体。
17.在本方案中，在立柱上设垂荡板，以减缓基础安装在海域后，在海水作用下的垂荡作用，增加基础的稳定性。
18.较佳地，所述垂荡板包括上层垂荡板和/或下层垂荡板，所述上层垂荡板位于所述下层垂荡板的上方。
19.在本方案中，设置上层垂荡板和/或下层垂荡板，采用一层或多层垂荡板的立柱结构，一层垂荡板结构简单，多层垂荡板对减小海水的垂荡作用效果好。当采用多层垂荡板的立柱结构时，垂荡板之间间隔分布，可有效的减小海水的垂荡作用，增强基础的稳定性。其中，垂荡板的数量根据基础的平衡布置需要设置，不同立柱上的上层垂荡板的数量相同或不同，不同立柱上的下层垂荡板的数量也相同或不同。
20.较佳地，所述上层垂荡板和/或所述下层垂荡板上开设有为通孔的阻尼孔。
21.在本方案中，上层垂荡板和/或下层垂荡板上开设有阻尼孔，阻尼孔对海水有阻尼效果，海水通过阻尼孔时与阻尼孔摩擦生热，可将海水的一部分动能耗散成为热能，减小海水对垂荡板的垂荡作用，增强基础的稳定性。
22.较佳地，所述阻尼孔的两端尺寸大，中部尺寸小。
23.在本方案中，阻尼孔采用喇叭口的结构形式，阻尼孔的两端大，中部小，采用该种阻尼孔结构，阻尼孔多海水的阻尼效果好。
24.较佳地，所述垂荡板贯穿所述立柱本体，并在所述立柱本体内形成多个所述空腔。
25.在本方案中，垂荡板贯穿立柱本体并与立柱本体形成多个空腔，在保证空腔的体积满足基础浮力需求的同时，避免立柱本体内单个空腔承受大的海水压力，加强立柱结构。同时，垂荡板贯穿立柱本体，采用滑模浇筑制造立柱时，可以借助垂荡板进行架模，为施工提供便利。
26.较佳地，所述立柱本体内最上面的一个空腔为上部空腔，所述内连接板位于所述
上部空腔内，所述立柱上设有通道，所述通道连通所述上部空腔的内部和所述立柱本体的外侧。
27.在本方案中，内连接板设置在上部空腔内，并设置通道连通上部空腔的内部和立柱本体的外侧，方便人员进入上部空腔进行施工或维护。
28.较佳地，风机本体安装在所述基础上，并通过锚固系统固定在海域后，所述上层垂荡板与海平面平齐，所述横梁和所述外连接板位于所述上层垂荡板的上方。
29.在本方案中，将横梁和外连接板设置在上层垂荡板的上方，使横梁和外连接板高于海平面，减少海水的冲刷腐蚀。且上层垂荡板还有阻挡来自垂荡板底部的海水冲刷垂荡板上方装置的作用。
30.较佳地，所述立柱本体的纵向和/或所述垂荡板的径向设有具有拉伸预应力的钢筋。
31.在本方案中，设置具有拉伸预应力的钢筋，立柱本体中预应力钢筋为纵向，垂荡板中预应力钢筋为径向，使得混凝土处于受压状态，提高结构的抗疲劳性能，同时能减少混凝土开裂，提高结构的抗腐蚀性能。
32.较佳地，所述横梁包括主钢管，所述主钢管中设置有具有拉伸预应力的预应力索，所述预应力索固定在所述主钢管上。
33.在本方案中，在主钢管中设置预应力索，提高主钢管的抗疲劳性能。
34.较佳地，所述立柱本体上设有预埋孔或设有隔管，所述螺栓穿过所述预埋孔或所述隔管连接所述外连接板和所述内连接板。
35.在本方案中，通过设置预埋孔或隔管，使得螺栓与混凝土隔离，避免螺栓安装、维护对混凝土产生影响，且立柱和横梁之间的载荷传递通过立柱和外连接板之间的摩擦，使得外连接板、内连接板和立柱本体之间的载荷传递路径明确。
36.较佳地，所述外连接板和所述内连接板通过螺栓连接。
37.在本方案中，螺栓在起到连接外连接板和内连接板的同时，还能起到提高立柱的抗疲劳性能的作用。螺栓拧紧后的预紧力通过外连接板和内连接板传递至立柱的混凝土结构上，使混凝土处于受压状态，可以减少混凝土的开裂，提高混凝土结构的抗疲劳性能。
38.一种海上风机，其特征在于，其包括如权利要求1至15任一项所述基础的海上风机、安装在其中一根所述立柱上的风机本体、和用于固定所述基础的锚固系统。
39.本发明的积极进步效果在于：
40.立柱采用纯钢筋混凝土的结构形式，减小立柱的钢材用量，同时外连接板和内连接板尺寸小于立柱本体的尺寸，减小内连接板和外连接板的耗材，降低基础的建设成本。设置外连接板和内连接板，并用紧固件将其夹持在立柱上，实现横梁和立柱的可靠连接，横梁和立柱之间的载荷传递路径明确。在立柱的钢筋上施加预应力，并在横梁的主钢管中设置具有预应力的钢索，提高了立柱和横梁的抗疲劳性能。设置多层垂荡板，并在垂荡板上设置阻尼孔，提高基础的稳定性。
附图说明
41.图1为现有的基础的立柱结构示意图。
42.图2为本发明一实施例的海上风机基础的第一视角结构示意图。
43.图3为本发明一实施例的海上风机结构的第二视角示意图。
44.图4为本发明一实施例的海上风机基础的第三视角结构示意图。
45.图5为本发明一实施例的海上风机的第四视角的局部剖视图。
46.图6为图5中ⅰ处的局部放大图。
47.图7为本发明一实施例的立柱的第五视角的半剖视图。
48.图8为图7中ⅱ处的局部放大图。
49.图9为图7中ⅲ处的局部放大图。
50.图10为本发明一实施例的海上风机基础的内、外连接板和横梁的第六视角结构示意图。
51.图11为图10中ⅳ处的局部放大图。
52.图12为本发明一实施例的内、外连接板和横梁的第七视角的局部结构示意图
53.图13为本发明一实施例的立柱本体的钢筋结构示意图。
54.图14为本发明一实施例的垂荡板的钢筋结构示意图。
55.图15为本发明一实施例的立柱施工时使用的钢筋预应力张拉模架结构示意图。
56.图16为本发明一实施例的立柱施工时预应力钢筋张拉在模架上的结构示意图。
57.图17为本发明另一实施例的海上风机基础的结构示意图。
58.附图标记说明：
59.现有技术：内钢板1’，外钢板2’，混凝土3’60.本发明：
61.海上风机1，
62.锚固系统2，吊耳3，钢索6
63.基础4，平台5，立柱10，
64.立柱本体11，空腔12，上部空腔13，梯子14，端盖15，纵向主筋16，普通钢筋17，
65.垂荡板20，上层垂荡板21，下层垂荡板22，阻尼孔23，径向钢筋24，倒圆角25，
66.内连接板31，外连接板32，螺栓33，预埋孔34，
67.横梁40，主钢管41，预应力索42，锚具43，端板44，副钢管45，
68.风机本体50，法兰51，加强板52，双头螺柱53，
69.模架60，上部模板61，下部模板62，内部模板63，外部模板64
具体实施方式
70.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
71.所述海上风机和风机，所述海上风机基础、风机基础和基础，均只是表述的差异，实质相同。但请注意风机本体是风机的一部分，不等同于风机。
72.图2
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17为本发明提供的海上风机及基础的结构示意图，其中2
‑
14为本实施例提供的海上风机及基础的结构示意图，图15
‑
16为本发明的立柱施工的模架结构及模架的使用示意图，图17为其他实施例中的基础结构示意图。
73.如图3所示，海上风机1包括风机本体50、基础4和锚固系统2，风机本体50安装在其中一根立柱10的顶部，锚固系统2用于固定基础4。
74.如图4
‑
6所示，海上风机1还包括加强板52，加强板52安装在其中一根立柱10的顶部，风机本体50安装在加强板52上。加强板52起到局部强化的作用。风机本体50的底部设有法兰51，双头螺柱53连接法兰51、加强板52和立柱10的顶部，实现风机本体50在立柱10顶部的安装。
75.在其他实施例中，风机本体50底部结构也可以为其他结构形式，双头螺柱53连接也可以换成其他连接方式，能实现风机本体50可靠固定在立柱10上即可。
76.如图3、5所示，外连接板32上设有吊耳3，吊耳3焊接在外连接板32上，锚固系统2包括钢索6，钢索6的一端固定在吊耳3上，另一端固定在海域中(图中未示出)。
77.在其他实施例中，吊耳3和钢索6也可以换成其他结构形式，在海域中能实现锚固系统2对基础4的可靠固定即可。
78.在海上风机1安装在海域后，在立柱10的空腔12中放置配重块，在本实施例中，具体为在上部空腔13中放置配重块，以调节基础的水平平衡和垂向的吃水线，即调节海上风机1的平衡。在其他实施例中也可以将配重块悬挂或固定在立柱的外侧，以调节海上风机的平衡。
79.如图2
‑
4、10所示，其中，基础4为半潜式基础4，包括三根立柱10和三组横梁40，连接形成形状为正三角形的平台5，立柱10对应正三角形的三个顶点，横梁40对应正三角形的三条边。立柱10和横梁40形成正三角形的平台5，正三角形是最稳定的结构，同时正三角形是旋转对称和轴对称结构，各立柱10、横梁40、内连接板31、外连接板32的结构分别对应相同，便于用相同的图纸进行施工，为基础4设计和制造提供便利。
80.在其他实施例中，基础4也可以为非正三角形，为其他三角形结构，或者为四边形、五边形等多边形结构，也可以为正方形，正五边形等正多边形结构，其中立柱10对应多边形的顶点。基础4为多边形结构时，横梁40数量可以与立柱10数量不一致，横梁40数量可以比立柱10数量多，如基础4为四边形时，四根立柱10对应四边形的四个顶点，四组横梁40对应四边形的四条边，也可以两组横梁40对应四边形的一条边，也可以其他横梁40对应四边形的对角线。但本实施例中的正三角形的基础4结构是在相同耗材下最稳定的结构。
81.在其他实施例中，基础4还可以为发散型结构。如图14所示，基础4包括一根位于中部的立柱10和3根位于周向的立柱10，周向的立柱10通过横梁40与中心立柱10相连接，将风机本体50安装在中心立柱10上，整个海上风机1结构能维持好的稳定性，但在三立柱10的基础4上增加了一根立柱10，基础4耗材变大。在其他实施例中，基础4还可以为一根中心立柱10，四根、五根等多根周向立柱10的发散结构，周向立柱10通过横梁40与中心立柱10相连。其中，周向立柱10也可以以中心立柱10为圆心，在中心立柱10周向等距均匀分布，相邻周向立柱10之间也可以连接横梁40，以增强基础4的稳定性。
82.立柱10为钢筋混凝土结构，横梁40为钢制桁架，内连接板31和外连接板32为弧形钢板，外连接板32设置在立柱本体11的外侧，和横梁40通过焊接连接，内连接板31设置在立柱本体11内部的上部空腔13中，内连接板31和外连接板32通过螺栓33夹持在立柱本体11的两侧上。内连接板31和外连接板32上开设有孔，便于螺栓穿过。
83.钢筋混凝土结构的立柱施工容易，使用模具浇筑，对直径没限制，如直径10米以上的混凝土环技术没难度；混凝土不需要如卷板设备等大型设备，混凝土立柱制作容易，节约成本，抗海水腐蚀。
84.在其他实施例中，横梁和外连接板、内连接板的材料也可以为比的材料，横梁和外连接板的连接方式也可以采用其他形式。
85.在本实施例中，立柱10和垂荡板20为圆形结构，内连接板31和外连接板32为与立柱本体11相配合的弧形结构。垂荡板20和立柱本体11结构形式保持一致，抵御海水的垂荡作用效果好，采用圆形结构受力均匀，应力集中小。
86.在其他实施例中，立柱本体11和垂荡板20也可以为多边形等其他形状，外连接板32和内连接板31的形状保持与立柱本体11相配合，采用多边形的立柱本体11和垂荡板20便于浇筑架模，施工方便。不过多边形结构的边角处容易出现应力集中。
87.如图5、11所示，外连接板32形状为圆柱筒，内连接板31为6块相同大小的弧形板，外连接板32和内连接板31位于上层垂荡板21上方，与横梁40位置相对应。外连接板32的尺寸明显小于立柱本体11的尺寸，用较少的连接板耗材实现了立柱10和横梁40的连接。在立柱10浇筑过程中，预先将内连接板31放入。外连接板32和内连接板31作为浇筑模架的一部分，为浇筑提供便利。外连接板32为一个整体，载荷传递可靠，稳定。内连接板31分为几块，体积小，便于运输和安装。
88.在其他实施例中，内连接板31可以为一个整体，也可以分为几块板，外连接板32可以为一个整体，也可以分为几块板，均可以实现内连接板31和外连接板32连接立柱10和横梁40的作用。在其他实施例中，在立柱本体11的周向，内连接板31和外连接板32也可以不包围立柱本体11，内连接板31和外连接板32分别为一块或多块钢板。外连接板32和内连接板31的尺寸可以根据实际情况进行调整，满足与横梁40和立柱10配合，能实现立柱10和横梁40的可靠连接即可。
89.如图8所示，在立柱本体11上设置预埋孔34，螺栓33穿过预埋孔34连接内连接板31和外连接板32，并将内连接板31和外连接板32夹持在立柱本体11上。使得螺栓33与混凝土隔离，避免螺栓33安装、维护对混凝土产生影响，同时使得外连接板32、内连接板31和立柱本体11之间的载荷传递路径明确。
90.在其他实施例中，预埋孔34也可以换为隔管或采用其他结构形式，起到隔离螺栓33和混凝土的作用即可。也可以不设置预埋孔，螺栓直接与立柱的混凝土接触。
91.在其他实施例中，外连接板32和内连接板31的螺栓33连接可以增加与连接板形状相配合的垫片，或是采用双螺母等防松措施增加连接的可靠性。外连接板和内连接板的连接的紧固件，螺栓33也可以换成其他连接方式，能实现内连接板31和外连接板32的可靠连接即可。
92.如图2
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3所示，在每根立柱10上分别设置了一块上层垂荡板21和两块下层垂荡板22，每根立柱10上的三块垂荡板20等距分布。其中，最下面的一块垂荡板20位于立柱10的底部，在起到减小垂荡作用的同时还便于施工。下层垂荡板22上具有阻尼孔23，上层垂荡板21上未开设阻尼孔23。如图7所示，立柱本体11和垂荡板20之间设有过渡的倒圆角25，减小应力集中。垂荡板20贯穿立柱本体11，并与立柱本体11形成多个空腔12。上部空腔13为上层垂荡板21和立柱本体11形成的空腔12，上部空腔13内的梯子14和立柱10顶部的端盖15即为通道，梯子14连通至端盖15。如图5所示，横梁40和外连接板32位于上层垂荡板21的上方，内连接板31位于上部空腔13内。
93.在本实施例中，采用多层垂荡板20，多层垂荡板20对减小海水的垂荡作用效果好。
多层垂荡板20之间间隔分布，可有效的减小海水的垂荡作用，增强基础4的稳定性。
94.在其他实施例中，立柱10上也可以不设置垂荡板20，立柱10能实现为海上风机1提供浮力即可。但没有垂荡板20基础4容易在海水作用下发生大幅度的垂荡运动，稳定性差。
95.在其他实施例中，可以同时有上层垂荡板21和下层垂荡板22，也可以只有上层垂荡板21或下层垂荡板22。上层垂荡板21与海水面平齐或位于海平面附近均可，也可以高于海平面；当上层垂荡板21高于海平面时不能起到减小海水垂荡的作用，只能避免底部的海水的冲刷腐蚀，同时起到加强立柱本体11的作用。下层垂荡板22位于海水中，可以为一层或多层，能实现减小海水垂荡作用即可。当垂荡板20为多层时，多层垂荡板20之间可以为等间距分布，也可以为非等间距分布，能实现较好的减小海水垂荡作用即可。
96.在本实施例中，每根立柱10上均设置3层垂荡板20，基础4平衡性好。
97.在其他实施例中，立柱10上可不设置垂荡板，或不同立柱10上可设置不同数量的垂荡板20，如图14中的四立柱10的基础4，可以在中部的立柱10上设置两块垂荡板20，在周向的立柱10上设置三块垂荡板20，能满足基础4安装在海域后的平衡即可。
98.如图7所示，上层垂荡板21上未开设阻尼孔23，下层垂荡板22上开设阻尼孔23。上层垂荡板21上未开设阻尼孔23，可以避免底部海水穿过阻尼孔23冲刷到上层垂荡板21上方的外连接板32。阻尼孔23对海水有阻尼效果，海水通过阻尼孔23时与阻尼孔23摩擦生热，可将海水的一部分动能耗散成为热能，减小海水对垂荡板20的垂荡作用，增强基础4的稳定性。
99.在其他实施例中，垂荡板20上可以不开设阻尼块，或上层垂荡板21上可以开设阻尼孔23，下层垂荡板22可以不开设阻尼孔23，垂荡板20能实现减小海水垂荡即可。
100.如图9所示，垂荡板20上开设有阻尼孔23，且阻尼孔23为两端大，中部小的通孔。阻尼孔23采用喇叭口的结构形式，阻尼孔23的两端大，中部小，采用该种阻尼孔结构，阻尼孔23多海水的阻尼效果好
101.在其他实施例中，阻尼孔23可以为圆柱形等其他形状，只要能起到阻尼效果即可。
102.如图7所示，垂荡板20贯穿立柱本体11，并与立柱本体11形成多个空腔12，避免立柱本体11内单个空腔12承受大的海水压力，加强立柱10结构。同时，垂荡板20贯穿立柱本体11，采用滑模浇筑制造立柱10时，可以借助垂荡板20进行架模，为施工提供便利。
103.在其他实施例中，垂荡板20可以不贯穿立柱本体11，能实现减小海水垂荡的作用即可。
104.立柱本体11内最上面的一个空腔12为上部空腔13，在本实施例中，上部空腔13为立柱本体11和上层垂荡板21形成的空腔12。上部空腔13内的梯子14和立柱10顶部的端盖15即为通道，梯子14连通至端盖15。端盖15和梯子14方便人员进入上部空腔13，对上部空腔13内的螺栓33，双头螺柱53，预应力索42等上部空腔13内的装置进行维护，以及在海上风机安装在海域中后在上部空腔内放置配重块。
105.在其他实施例中，通道可以为其他结构形式，能实现让人员从立柱10外部进入到立柱本体11内部的空腔12即可。如在主钢管41上开设可以开启和关闭的盖板，人员在垂荡板20上从主钢管41的盖板处进入到上部空腔13内。
106.如图5所示，横梁40和外连接板32位于上层垂荡板21的上方，内连接板31位于上部空腔13内。可以减小海水对横梁40和垂荡板20的冲刷和腐蚀。
107.在其他实施例中，横梁40和外连接板32也可以位于海水中，内连接板31可以不设置在立柱10的上部空腔13中，外连接板32和内连接板31的位置与横梁40位置相对应，能实现和横梁40和立柱10的连接即可。
108.如图2所示，横梁40为桁架结构，横梁40包括主钢管41和副钢管45，一组横梁40上有四根主钢管41，主钢管41除外的其他钢管为副钢管45。如图11所示，副钢管45焊接在主钢管41上，主钢管41穿过外连接板32延申至上部空腔13内，主钢管41与外连接板32通过焊接连接。如图12所示，主钢管41内设置有具有拉伸预应力的预应力索42，并通过锚具43和端板44固定在主钢管41的两端。
109.主钢管41的端部穿过外连接板32和立柱本体11，延申至上部空腔13内，主钢管41的长度较长，便于横梁40和外连接板32之间的焊接施工，同时主钢管41的端部位于上部空腔13内，便于在海上风机1的工作过程中对预应力索42进行维护。
110.在本实施例中，横梁40的主管钢管和外连接板32通过焊接固连。焊接是一种常见的固定连接方式，连接可靠。在施工过程中，可以先完成横梁40和外连接板32的连接，然后再将横梁40和外连接板32放置在相应位置，完成立柱10的浇筑。
111.在其他实施例中，横梁40的结构形式，以及横梁40和立柱的连接也可以采用其他结构形式。在其他实施例中，除主钢管41和外连接板32焊接，横梁40的副钢管45也可以和外连接板32焊接。在其他实施例中，横梁40和外连接板32也可以采用其他的固定连接方式，能实现横梁40和外连接板32的可靠连接即可。如在主钢管41的端部设置t型法兰，然后用螺纹连接将t型法兰固定在外连接板32上。
112.在其他实施例中，横梁40也可以和内连接板31固定连接，只要实现横梁40和立柱10的可靠连接即可。不过横梁40与外连接板32固定连接，与横梁40和内连接板31固定连接相比，施工更为便利。
113.横梁40采用桁架结构，钢材用量小，通过焊接连接施工方便，且结构强度高，经济性较好。
114.在主钢管41中设置预应力索42，通过预应力索42把预应力施加在主钢管41上，提高主钢管41的承载能力和抗疲劳性能。
115.如图13所示，立柱本体11内设有内、外两层的多根纵向主筋16和普通钢筋17，且纵向主筋16和普通钢筋17绑扎在一起。如图14所示，一块垂荡板20中设有上、下两层径向钢筋24和普通钢筋17，且径向钢筋24和普通钢筋17绑扎在一起。采用双层的钢筋结构以提高立柱的结构强度和承载能力。
116.其中纵向主筋16和径向钢筋24上施加有拉伸预应力。如图15
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16所示，纵向主筋16和径向钢筋24在立柱10结构浇筑过程中在张拉并固定在模架60上，其中纵向主筋16通过上部模板61和下部模板62固定，径向钢筋通过内部模板63和外部模板64固定，并在纵向主筋16和径向钢筋24上施加拉伸预应力。纵向主筋16和径向钢筋24的长度较模架的长，便于钢筋在模架上的固定和预应力的施加，在完成浇筑后，剪去多余部分钢筋。
117.通过在纵向主筋16和径向钢筋24上施加拉伸预应力，当完成立柱10浇筑后，拆掉模架，钢筋上的预应力会施加到混凝土上，使混凝土处于受压状态，能减少混凝土的开裂和腐蚀，并提高其抗疲劳性能，从而提高立柱10的耐腐蚀性和抗疲劳性能。
118.在其他实施例中，立柱本体11和垂荡板20中的钢筋也可以采用其他的布置形式或
预应力加载方式，能实现提高立柱10的耐腐蚀性、抗疲劳性能、结构强度或承载能力即可。
119.立柱10和横梁40的外部还涂刷有防腐涂料，立柱10上涂刷有混凝土专用涂料，横梁40上涂刷有油漆，以提高基础4的抗腐蚀性能。
120.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。