第六篇 杆塔.doc

第六章 杆塔受力分析计算 §6.1杆塔荷载的计算 6.1.1杆塔荷载概述 在进行杆塔结构设计计算时，对作用在杆塔外部荷载的分析及选定计算是否合理，直接影响杆塔结构的安全性及经济性。因此在杆塔设计计算时必须对作用在杆塔上的荷载认真地进行分析计算。按照《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB 50061－2010）、《110～750kV架空输电线路设计规范》（GB 50545－2010）规定，各类杆塔进行强度计算时，均应考虑线路的运行情况、断线情况、安装情况以及特殊情况的荷载。 1.杆塔荷载类型 作用在杆塔上的荷载按随时间的变异可分为永久荷载、可变荷载、特殊荷载。 永久荷载　包括杆塔自重荷载、导线、地线、绝缘子、金具的重力及其它固定设备的重力；土压力和预应力；拉线或纤绳的初始张力等。 可变荷载　包括风荷载、导线、地线和绝缘子上的 覆冰荷载；导线地线张力；人工和工具等附加荷载；事故　　　图6－1杆塔荷载图 荷载、安装荷载和验算荷载；结构变形引起的次生荷载以 及各种振动动力荷载等。 特殊荷载　地震引起的地震荷载，以及在山区或特殊地形地段，由于不均匀结冰所引起的不平衡张力等荷载。 　 2.荷载作用方向 根据不同荷载组合和计算的需要，杆塔承受的荷载一般分解为作用在杆塔上的垂直荷载（垂直于地面方向的荷载）、横向水平荷载（平行杆塔平面即沿横担方向）、纵向水平荷载（垂直杆塔平面即垂直横担方向），如图6－1。　　 （1）垂直荷载 垂直荷载G包括： ①导线、地线、绝缘子串和金具的重量； ②杆塔自重荷载； ③安装、检修时的垂直荷载（包括工人、工具及附件等重量）。 （2）横向水平荷载 横向水平荷载P包括： ①导线、地线、绝缘子串和金具的风压； ②杆塔身风载; ③转角杆塔上导线及地线的角度力。 （2）纵向水平荷载 纵向水平荷载T包括： ①导线、地线的不平衡张力（对无转角的杆塔不平衡张力为顺线路方向，对有转角的杆塔不平衡张力则与杆塔横担垂直）； ②导线、地线的断线张力和断导线时地线对杆塔产生的支持力； ③安装导线时的紧线张力 6.1.2 杆塔标准荷载的计算方法 1.自重荷载G （1） 导线、地线的自重荷载 无冰时 G=nγ1ALV N (6-1) 覆冰时 G=nγ2ALV N (6-2) 式中 n (每相导线子导线的根数； LV ( 杆塔的垂直档距，m； γ1 (导线、地线无冰垂直比载， N/m.mm2； γ2 －导线、地线覆冰垂直比载，N/m.mm2； A (导线、地线截面面积 mm2。 （2）绝缘子串、金具的垂直荷载 无冰时为绝缘子串、金具自重GJ，可查绝缘子及各组合绝缘子串的金具重量表。 覆冰时 　 　　 (6-3) 式中 GJ、GJ’ (分别为无冰、覆冰时绝缘子串、金具的重量 K(覆冰系数，对轻冰区，设计冰厚5mm时， K＝1.075；设计冰厚10mm时， K＝1.150；设计冰厚15mm时，K＝1.225 （3） 杆塔自重荷载 杆塔自重荷载可根据杆塔的每根构件逐一统计计算而得，也可根据设计经验，参照其它同类杆塔资料，做适当假定获得。 例6－1 已知正常情况Ⅱ某导线自重比载γ1D＝35.8×10-3 N/m.mm2,导线冰比载γ2D =17.5×10-3N/m.mm2，导线线覆冰厚度b＝5mm,导线垂直档距LV＝368m，导线水平档距为LP＝350m，导线采用LGJ－150/35，截面面积为AD＝181.62mm2 ，绝缘子串和金具的总重量为520N（7片x－4.5），求导线作用在杆塔上的垂直荷载标准值和设计值。 解：垂直荷载标准值GD： 垂直荷载设计值GD： 永久荷载分项系数γG=1.2 可变荷载分项系数γQ=1.4 =(1.2×1×0.0358×181.62×368) +(1.4×1×0.0175×181.62×368)+(1.2×520) +1.4×520×0.075 =5188N 2.导线、地线张力引起的荷载计算 导、地线安装后，对直线型杆塔来说要求绝缘子串铅垂，即杆塔两侧架空线的水