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(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、2001,結(jié)合輸電結(jié)構(gòu)的特點(diǎn).為簡(jiǎn)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(yǔ),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(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,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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(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比導(dǎo)線要厚、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) 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(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,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??刂茥U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(duì)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(zhǎng)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(guó)外的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和國(guó)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(jiǎn)支梁.其跨距取桿件的水平投影長(zhǎng)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(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)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(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(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(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。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(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 取對(duì)60m以下桿塔為1,0、對(duì)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(guó)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(guó)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(duì)地高度、m、