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10。桿塔荷載及材料10，1 桿塔荷載10.1,1，本條規(guī)定了荷載的分類 分類原則是根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB 50068，2001，結(jié)合輸電結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、為簡化荷載分類。不列偶然荷載、將屬這類性質(zhì)的斷線張力及安裝荷載等也列入了可變荷載、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、本條規(guī)定了荷載的作用方向 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,對于耐張分支塔等特殊桿塔結(jié)構(gòu)、還要根據(jù)實(shí)際情況判斷其他風(fēng)向控制構(gòu)件的可能性 3?？紤]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)速的零度風(fēng)向、其他風(fēng)向，90，或45?？筛鶕?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。含導(dǎo)線的縱向不平衡張力，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)都要計(jì)算、當(dāng)線路工程所處氣象區(qū)有覆冰條件時(shí)、還要計(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)行情況要分別考慮最大垂直荷載和最小垂直荷載兩種組合，因?yàn)楣こ虒?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,含導(dǎo)線的縱向不平衡張力、情況，當(dāng)實(shí)際工程氣象條件無冰時(shí)、要按最低氣溫、無冰.無風(fēng)計(jì)算.斷線工況均考慮同一檔內(nèi)斷線 或?qū)Ь€有縱向不平衡張力 1.對懸垂型桿塔，要分別考慮一極導(dǎo)線有縱向不平衡張力情況或斷一根地線的情況，2，對耐張型桿塔,要分別考慮一極導(dǎo)線有縱向不平衡張力情況或同一檔內(nèi)斷一根地線和一極導(dǎo)線有縱向不平衡張力的情況,3,對于終端桿塔，由于換流站側(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很大 在正常運(yùn)行工況中已經(jīng)考慮了線路側(cè)未架的情況、因此對直流線路終端塔只需考慮線路側(cè)地線斷線或?qū)Ь€有縱向不平衡張力情況即可。10,1 7.為了提高地線支架的承載能力，對懸垂塔和耐張塔、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比導(dǎo)線要厚，故對于不均勻覆冰情況 地線的不平衡張力取值，占最大使用張力的百分?jǐn)?shù),比導(dǎo)線要大。無冰區(qū)和5mm冰區(qū)可不考慮不均勻覆冰情況引起的不平衡張力,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550m,高差不超過15,的使用條件，超過該條件時(shí)要按實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算 10 1。9。不均勻覆冰荷載組合，要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到的現(xiàn)象不少.為了有效控制冰災(zāi)事故的進(jìn)一步擴(kuò)大、對于較長的耐張段之間適當(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?；蚩v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。使桿塔承受最大彎矩情況。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 本條規(guī)定了各類桿塔的安裝荷載.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10，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.要在設(shè)計(jì)文件中加以說明、圖10、起吊導(dǎo)。地線時(shí)采用轉(zhuǎn)向滑輪示意圖、2，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其影響較大。一般取垂直檔距較大一側(cè)的線條重力，即按塔位實(shí)際情況，一般取大于50、垂直檔距的線條重力.3，導(dǎo)。地線的過牽引、施工誤差和初伸長引起的張力增大系數(shù)由電氣專業(yè)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.是參照國外的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和國內(nèi)部分設(shè)計(jì)單位的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn).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,要在設(shè)計(jì)文件中說明，校驗(yàn)時(shí)，可將1000N作為集中荷載。桿件視為簡支梁，其跨距取桿件的水平投影長度。桿件應(yīng)力不能大于材料的強(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)線,地線風(fēng)荷載計(jì)算公式中風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)βC。是考慮特高壓線路因絕緣子串較長.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)、地線荷載對降低線路的倒塔事故率也有一定幫助。但對于電線本身的張力弧垂計(jì)算,風(fēng)偏角計(jì)算和其他電壓等級線路的荷載計(jì)算都不必考慮βC 即取βC、1,0,通過對各國風(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)律的德國和日本系數(shù)曲線、結(jié)合我國運(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時(shí)取0,8、檔距不小于550m時(shí)取0,61 檔距在200m，550m之間風(fēng)壓不均勻系數(shù)α按下式計(jì)算 α。0。50.60。Lh,16，式中。Lh、桿塔的水平檔距。m 10.1，19。10。1,21.根據(jù)現(xiàn)行國家標(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的桿塔 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.對寬度較大或迎風(fēng)面積增加較大的計(jì)算段 例如橫擔(dān)，微波天線等、要給予適當(dāng)加大 單回路桿塔可參考表54取值 參照了、800kV向家壩至上海特高壓直流線路工程取值.并做了局部調(diào)整,表54。單回路桿塔風(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.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 對基礎(chǔ)的βZ值是參考化工塔架的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),取對桿塔效應(yīng)的50 即β基,β桿塔.1，2，1、考慮到使用上方便.取對60m以下桿塔為1，0 對60m及以上桿塔為1，3,10，1，22,計(jì)算公式10,1、22是根據(jù)我國電力部門設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定的、以上導(dǎo)線，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)B.B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)B。10、1,23，本條規(guī)定參考了現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范.GB。50009 2001第7,2、1條文,表10 1 23風(fēng)壓高度變化系數(shù)μZ,按下列公式計(jì)算得出,式中,Z、對地高度。m,