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10，桿塔荷載及材料10.1 桿塔荷載10.1.1、根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。GB。50068.結(jié)合輸電結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 簡(jiǎn)化了荷載分類,不列偶然荷載.將屬這類性質(zhì)的張力及安裝荷載等一同列入可變荷載。將基礎(chǔ)重力列入永久荷載。同時(shí)為與習(xí)慣稱謂一致不采用該標(biāo)準(zhǔn)中所用的 作用.術(shù)語。而仍用 荷載.來表述 10 1 2、本條是對(duì)荷載作用方向的規(guī)定.1,一般情況.桿塔的橫擔(dān)軸線是垂直于線路方向中心線或線路轉(zhuǎn)角的平分線 因此,橫向荷載是沿橫擔(dān)軸線方向的荷載 縱向荷載是垂直于橫擔(dān)軸線方向的荷載 垂直荷載是垂直于地面方向的荷載.2.懸垂型桿塔基本風(fēng)速工況,除了0、風(fēng)向和90、風(fēng)向的荷載工況外,45。風(fēng)向和60，風(fēng)向?qū)U塔控制桿件產(chǎn)生的效應(yīng)很接近 因此、通常計(jì)算0，45 及90 三種風(fēng)向的荷載工況.但是 對(duì)塔身為矩形截面或者特別高的桿塔等結(jié)構(gòu)、有時(shí)候可能由60.風(fēng)向控制。耐張型桿塔的基本風(fēng)速工況 一般情況由90、風(fēng)向控制。但由于風(fēng)速.塔高，塔型的影響，45，風(fēng)向有時(shí)也會(huì)控制塔身主材.對(duì)于耐張分支塔等特殊桿塔結(jié)構(gòu)。還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況判斷其他風(fēng)向控制構(gòu)件的可能性,3，考慮到終端桿塔荷載的特點(diǎn)是不論轉(zhuǎn)角范圍大小。其前后檔的張力一般相差較大 因此,規(guī)定終端桿塔還需計(jì)算基本風(fēng)速的0，風(fēng)向、其他風(fēng)向。90.或45.可根據(jù)實(shí)際塔位轉(zhuǎn)角情況而定，10.1 3。正常運(yùn)行情況 斷線,含縱向不平衡張力 情況和安裝情況的荷載組合是各類桿塔的基本荷載組合，不論線路工程處于何種氣象區(qū)都必須計(jì)算 當(dāng)線路工程所處氣象區(qū)有覆冰條件時(shí),還應(yīng)計(jì)算不均勻覆冰的情況,10.1，4,基本風(fēng)速、無冰。未斷線的正常運(yùn)行情況應(yīng)分別考慮最大垂直荷載和最小垂直荷載兩種組合,因?yàn)?工程實(shí)踐計(jì)算分析表明 鐵塔的某些構(gòu)件,例如部分V型串的橫擔(dān)構(gòu)件或部分塔身側(cè)面斜材.可能由最小垂直荷載組合控制。10,1 5。10 1、6、斷線。含縱向不平衡張力.情況。當(dāng)實(shí)際工程氣象條件無冰時(shí)，應(yīng)按，5,無冰,無風(fēng)計(jì)算.斷線工況均考慮同一檔內(nèi)斷線,含縱向不平衡張力，1，對(duì)單回路懸垂型桿塔.應(yīng)分別考慮一相導(dǎo)線有縱向不平衡張力情況和斷一根地線的情況.2,對(duì)耐張塔和雙回路懸垂型桿塔.尚應(yīng)考慮地線斷線和導(dǎo)線縱向不平衡張力的組合，3,對(duì)耐張塔.應(yīng)考慮斷兩根地線的情況 4,對(duì)于終端桿塔。由于變電站側(cè)導(dǎo)線的縱向不平衡張力很小 線路側(cè)導(dǎo)線的縱向不平衡張力相對(duì)很大。因此要求對(duì)單回路或雙回路終端塔還要考慮線路側(cè)作用一相或兩相縱向不平衡張力,使終端塔的縱向荷載組合效應(yīng)不低于耐張塔的縱向荷載組合。10.1,7。為了提高地線支架的承載能力.對(duì)懸垂塔和耐張塔 地線斷線張力取值均為100,最大使用張力 10，1,8。從歷次冰災(zāi)事故情況來看，地線的覆冰厚度一般較導(dǎo)線厚、故對(duì)于不均勻覆冰情況、地線的不平衡張力取值,占最大使用張力的百分?jǐn)?shù)，較導(dǎo)線大,無冰區(qū)段和5mm冰區(qū)段可不考慮不均勻覆冰情況引起的不平衡張力。條文表10,1.8中不均勻覆冰的導(dǎo)。地線不平衡張力取值適用于檔距不超過550m，高差不超過15，的使用條件，超過該條件時(shí)應(yīng)按實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算、10.1、9、不均勻覆冰荷載組合應(yīng)考慮縱向彎矩組合情況,以提高桿塔的縱向抗彎能力.10.1。10。本規(guī)范規(guī)定的斷線張力。或縱向不平衡張力,和不均勻覆冰情況下的不平衡張力值已考慮了動(dòng)力影響 因此 應(yīng)按靜態(tài)荷載計(jì)算、10,1,11，2008年的嚴(yán)重冰災(zāi)在湖南.江西和浙江等省份均有發(fā)生串倒的現(xiàn)象,由于倒塔斷線引起相鄰檔的鐵塔被拉倒的現(xiàn)象不少，為了有效控制冰災(zāi)事故的進(jìn)一步擴(kuò)大 對(duì)于較長(zhǎng)的耐張段之間適當(dāng)布置防串倒的加強(qiáng)型懸垂型桿塔是非常有效的一種方法。國(guó)外的規(guī)范中也有類似的規(guī)定.加強(qiáng)型懸垂型桿塔除按常規(guī)懸垂型桿塔工況計(jì)算外。還應(yīng)按所有導(dǎo)，地線同側(cè)有斷線張力.或縱向不平衡張力,計(jì)算 以提高該塔的縱向承載能力 10、1 12 本條是根據(jù)以往實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定的,驗(yàn)算覆冰荷載情況是作為正常設(shè)計(jì)情況之外的補(bǔ)充計(jì)算條件提出來的.主要在于彌補(bǔ)設(shè)計(jì)條件的不足.用以校驗(yàn)和提高線路在稀有的驗(yàn)算覆冰情況下的抗冰能力 它的荷載特點(diǎn)是在過載冰的運(yùn)行情況下。同時(shí)存在較大的不平衡張力。這項(xiàng)不平衡張力是由于現(xiàn)場(chǎng)檔距不等 在冰凌過載條件下產(chǎn)生的 導(dǎo).地線具有同期同方向的特性 故只考慮正常運(yùn)行和所有導(dǎo),地線同時(shí)同向有不平衡張力情況.鑒于驗(yàn)算覆冰荷載出現(xiàn)概率很小、故不再考慮斷線和最大扭矩的組合情況。10，1。13。對(duì)本條說明如下,1,懸垂型桿塔提升導(dǎo)、地線及其附件時(shí)發(fā)生的荷載。其中,提升導(dǎo).地線的荷載如果考慮避免安裝荷載.包括檢修荷載 控制桿件選材，起吊導(dǎo)，地線時(shí)采用轉(zhuǎn)向滑輪，圖2，等措施.將起吊荷載控制在導(dǎo)，地線重量的1.5倍以內(nèi)是可行的，以往線路已有工程經(jīng)驗(yàn)。但是 應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中加以說明。圖2。起吊導(dǎo),地線時(shí)采用轉(zhuǎn)向滑輪示意 懸垂型桿塔。導(dǎo)線或地線錨線作業(yè)時(shí).掛線點(diǎn)處的線條重力由于前后塔位高差對(duì)其影響較大。一般應(yīng)取垂直檔距較大一側(cè)的線條重力、即 按塔位實(shí)際情況。一般應(yīng)取大于50,垂直檔距的線條重力.2,導(dǎo)。地線的過牽引 施工誤差和初伸長(zhǎng)引起的張力增大系數(shù)應(yīng)根據(jù)導(dǎo)、地線的特性確定 4.水平和接近水平的桿件,單獨(dú)校驗(yàn)承受1000N人重荷載.而不與其他荷載組合 一般可將與水平面夾角不大于30,的桿件視為接近水平的桿件,如果某些桿件不考慮上人 應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中說明、校驗(yàn)時(shí) 可將1000N作為集中荷載，桿件視為簡(jiǎn)支梁.其跨距取桿件的水平投影長(zhǎng)度,桿件應(yīng)力應(yīng)不大于材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，10，1。14.本條是根據(jù)以往實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定的，10,1 15,考慮陣風(fēng)在高度方向的差異對(duì)曲線型鐵塔斜材產(chǎn)生的不利影響,也稱埃菲爾效應(yīng) 10,1,17。圓管構(gòu)件在以往的工程中曾出現(xiàn)過激振現(xiàn)象.有的振動(dòng)已引起桿件的破壞，雖然目前要精確地計(jì)算振動(dòng)力尚有困難 有些參數(shù)不容易得到、一般可參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。GB，50135的有關(guān)規(guī)定、10.1,18。導(dǎo).地線風(fēng)荷載計(jì)算公式中風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)βc 是考慮1000kV架空輸電線路因絕緣子串較長(zhǎng)。子導(dǎo)線多。有發(fā)生動(dòng)力放大作用的可能。且隨風(fēng)速增大而增大,此外。近年來500kV線路事故頻率較高。適當(dāng)提高導(dǎo)、地線荷載對(duì)降低線路的倒塔事故率也有一定幫助.但對(duì)于電線本身的張力弧垂計(jì)算，風(fēng)偏角計(jì)算和其他電壓等級(jí)線路的荷載計(jì)算都不必考慮βc、即取βc、1,0、通過對(duì)各國(guó)風(fēng)偏間隙校驗(yàn)用風(fēng)壓不均勻系數(shù)的分析,參照其中反映風(fēng)壓不均勻系數(shù)隨檔距變化規(guī)律的德國(guó)和日本系數(shù)曲線 結(jié)合我國(guó)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、提出了風(fēng)壓不均勻系數(shù)的取值要求、即校驗(yàn)桿塔電氣間隙時(shí).檔距不大于200m取0,80，檔距不小于550m時(shí)取0、61，檔距在200m、550m時(shí)風(fēng)壓不均勻系數(shù)α按下式計(jì)算 式中 Lh、桿塔的水平檔距。m,10，1 19，10,1 21.根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB 50135關(guān)于塔架結(jié)構(gòu)體型系數(shù)取值的規(guī)定,由鋼管構(gòu)件組成的塔架整體計(jì)算時(shí)的μs、按角鋼塔架的μs乘以0 6。0.8采用。為計(jì)算方便.在以往500kV線路和大跨越鋼管塔設(shè)計(jì)中采用的體型系數(shù)為0,82、1.η,1000kV淮南.上海,皖電東送 特高壓交流線路工程鋼管塔的體型系數(shù)為0，85,1,η,桿塔本身風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)βz、主要是考慮脈動(dòng)風(fēng)振的影響.為便于設(shè)計(jì)。對(duì)一般高度的桿塔在全高度內(nèi)采用單一系數(shù),總高度超過60m的稈塔.特別是較高的大跨越桿塔 其βz宜采用由下而上逐段增大的數(shù)值、可以參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范.GB，50009的有關(guān)規(guī)定確定、對(duì)寬度較大或迎風(fēng)面積增加較大的計(jì)算段。如橫擔(dān),微波天線等。應(yīng)給予適當(dāng)加大。單回路桿塔可參考表41取值 同塔雙回路桿塔可參考表42取值.表41 表42分別參照了。800kV向家壩。上海特高壓直流線路工程和1000kV淮南,上海。皖電東送,特高壓交流線路工程的取值、并做了局部調(diào)整。表41,單回路桿塔風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)βz表42,雙回路桿塔風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)βz，當(dāng)考慮桿件相互遮擋影響時(shí)，可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 50009的規(guī)定計(jì)算受風(fēng)面積As、對(duì)基礎(chǔ)的βz值是參考化工塔架的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，取對(duì)桿塔效應(yīng)的50,即β基。β桿塔.1 2。1 考慮到使用上方便.對(duì)60m以下桿塔取1，0.對(duì)60m及以上桿塔取1。3，10，1，22 本條所列計(jì)算公式是根據(jù)我國(guó)電力部門設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定的，導(dǎo),地線風(fēng)荷載計(jì)算公式。桿塔風(fēng)荷載計(jì)算公式和絕緣子串風(fēng)荷載計(jì)算公式中均有系數(shù)B1，B1為覆冰工況時(shí)風(fēng)荷載的增大系數(shù) 僅僅用于計(jì)算覆冰風(fēng)荷載之用 計(jì)算其他工況的風(fēng)荷載時(shí),不考慮系數(shù)B1.10，1，23、本條是參考現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB。50009第7 2.1條制定，表10、1.21風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz、按下列公式計(jì)算得出,式中 Z。對(duì)地高度.m、