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《淺談高壓輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、淺談高壓輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究 摘要：本文主要分析了高壓輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的一些經(jīng)驗(yàn)、看法和常被忽略的問題，可供同行借鑒。關(guān)鍵詞：高壓輸電線路；鐵塔；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；分析；中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：一、塔頭鉸結(jié)點(diǎn)的設(shè)置分析研究在輸電線路鐵塔內(nèi)力分析時，均將桿系結(jié)點(diǎn)作為鉸結(jié)點(diǎn)。本文所述塔頭鉸結(jié)點(diǎn)的設(shè)置，是指兩鉸拱或三鉸拱力學(xué)模型的選擇及構(gòu)造模式。如：酒杯型塔頭K節(jié)點(diǎn)，從力學(xué)模型看是純鉸，將其處理成結(jié)實(shí)的剛性節(jié)點(diǎn)，雖不會影響結(jié)構(gòu)的正常工作，但浪費(fèi)了不少鋼材。又如：有些線路工程，直線塔開始使用中相V串、三鉸拱塔頭。但有的塔在中間鉸部位下，又
2、加設(shè)了平連桿。建議在修訂《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》時，在基本規(guī)定一節(jié)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，桿塔結(jié)構(gòu)加工圖必須與內(nèi)力計(jì)算圖保持一致。不得輕易改動結(jié)構(gòu)布置，或添加未經(jīng)計(jì)算和可能影響受力的桿件。二、導(dǎo)線橫擔(dān)下平面斜材布置分析研究6導(dǎo)線橫擔(dān)下平面斜材常見的布置形式為交叉斜材(雙斜材)式，且交叉斜材布置到導(dǎo)線橫擔(dān)根部時，大多連接到導(dǎo)線橫擔(dān)的主材上。在縱向荷載作用下，其連接部位的主材或節(jié)點(diǎn)板極易變形。為此，常見設(shè)計(jì)者在這一部位節(jié)點(diǎn)上，增設(shè)了1根短角鋼，以增強(qiáng)這一部位抵抗縱向荷載的能力。為使設(shè)計(jì)盡可能合理，滿足桿系傳力的要求，只需設(shè)計(jì)者將橫擔(dān)下平面交叉斜材桿系布置到導(dǎo)
3、線橫擔(dān)根部時，與塔身橫隔面?zhèn)让鏅M材的中點(diǎn)相連接，使導(dǎo)線縱向荷載通過塔身橫隔材直接傳遞到塔身上去，就可解決主材和節(jié)點(diǎn)板彎曲變形問題。三、塔腿平連桿的使用分析研究在設(shè)計(jì)和真型塔試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，塔腿結(jié)構(gòu)加設(shè)平連桿后，力學(xué)模型發(fā)生了從靜定到超靜定的變化，平連桿的使用直接影響到桿系的布置，甚至影響到相鄰桿的工作狀態(tài)。建議在新版《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中指出：當(dāng)塔腿采用平連桿時，應(yīng)作為桿件與塔體同時計(jì)算。四、派生結(jié)構(gòu)的桿系布置分析研究經(jīng)驗(yàn)表明，與110kV橫擔(dān)連接的塔身節(jié)間是K形三分段桿系，110kV橫擔(dān)吊桿直接拉在K形三分段輔助材支撐的主材小節(jié)間點(diǎn)上，塔身主
4、材在110kV橫擔(dān)的拉拽下，位移過大，塔身主材不能在原設(shè)計(jì)條件下正常工作，只要將原K形斜材桿系中的塔身主材三分段下端的小節(jié)間與110kV橫擔(dān)連接方式，改為塔身節(jié)間與110kV橫擔(dān)連接的小節(jié)間，脫離原K形斜材桿系，獨(dú)立自成一個節(jié)間，使桿系傳力均由受力材傳遞，節(jié)與節(jié)之間互不干擾，就可以使結(jié)構(gòu)正常工作。五、曲臂傳遞縱向荷載的問題分析研究國內(nèi)設(shè)計(jì)的5006kV酒杯型直線塔，大都對塔頭部位的上下曲臂采取了外側(cè)面主材取直的作法。這樣不僅從外觀上看，塔型顯得利落、美觀，而且縱向荷載傳力路線直捷，自是最佳方案。但此時傳遞縱向荷載的任務(wù)，還是由曲臂內(nèi)外側(cè)斜材共同擔(dān)負(fù)。這是由
5、于力學(xué)模型是理想的模式，內(nèi)側(cè)斜材與K節(jié)點(diǎn)實(shí)際構(gòu)造沒有做到符合力學(xué)模型的要求，傳遞它應(yīng)擔(dān)負(fù)的縱向荷載的任務(wù)。因此，需要設(shè)計(jì)者自己設(shè)定傳力面。通常做法是設(shè)定外側(cè)面為100%傳力面，內(nèi)側(cè)斜材從桿系布置、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造處理，使它不再傳遞縱向荷載。六、塔身斜材的布置分析研究制約塔身斜材的基本條件是斜材對外荷載抵抗力矩和計(jì)算長度的選擇。其中，斜材對外荷載抵抗力矩的大小，即斜材和水平面的夾角大小，將直接影響到該節(jié)間主材分段及主材選材。從國內(nèi)科研成果以及工程設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看，塔身斜材和水平面的夾角取40°～50°為宜。當(dāng)然，塔身斜材的布置形式，還和塔身的寬度有關(guān)，在塔型選型時，要
6、分析控制選材的條件，塔身主材節(jié)間分段情況、主材計(jì)算長度，以及不同的接腿配置不同的塔身等多因素，進(jìn)行優(yōu)化組合。另外塔身斜材布置的形式，外荷載的大小，幾何尺寸大小材料截面的性質(zhì)，是選擇單斜材，還是雙斜材，還是再分式雙斜材；是選擇交叉式斜材，還是正K形布置斜材，或是倒K形布置斜材，以及在什么部位選擇什么布置形式等，都要認(rèn)真比較選擇。6七、大坡度塔身分析研究使用的寬身、大坡度塔身塔，均存在著不同程度的塔身斜材彎曲問題，是設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)解決也可以解決的問題，以下就此探討了幾個解決辦法：(1)在塔身主材和節(jié)點(diǎn)板之間或節(jié)點(diǎn)板和塔身斜材之間采用加斜墊的辦法(加工難度較大)；(
7、2)塔身主材若是單角鋼，可采用設(shè)置雙排螺栓，靠主材肢端的螺栓以保證主材軋制邊為準(zhǔn)，制彎節(jié)點(diǎn)板的辦法；(3)若是四角鋼組合成十字?jǐn)嗝?，可直接采用制彎?jié)點(diǎn)板的辦法;若是雙角鋼組合十字?jǐn)嗝妫瑒t只能使用前2種辦法，使節(jié)點(diǎn)板和塔身斜材置于一個平面內(nèi)共同工作。鋼管塔為寬塔身、大坡度塔身展示了一個更加美好的前景，塔身主材、斜材均用鋼管，做成十字拉條的構(gòu)造模式，不僅力學(xué)模式合理、構(gòu)造形式可行，還有良好的視覺效果。八、偏心引出的思考1、單包鐵接頭引起的主材力線的偏心為消除單包鐵接頭因偏心產(chǎn)生的附加彎矩，導(dǎo)致鄰近輔助性桿件需按相鄰主材內(nèi)力的3%進(jìn)行選材的弊端，采用雙包鐵已得到
8、廣大設(shè)計(jì)人員的普遍認(rèn)同。由于主材相對于相鄰的輔助材而言，近似于連續(xù)
