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1、架空送电知识点重点结构设计11.2.1 结构或构件的承载力极限状态，应采用下列表达式：go(gGSGK+SgQiSQiK)R (11.2.1)式中 go杆塔结构重要性系数，重要线路不应小于1.1，临时线路取0.9，其他线路取1.0；gG永久荷载分项系数，对结构受力有利时不大于1.0，不利时取1.2；gQi第i项可变荷载的分项系数，取1.4；SGK 永久荷载标准值的效应；SQiK 第i项可变荷载标准值的效应；可变荷载组合系数，正常运行情况取1.0，断线情况、安装情况和不均匀覆冰情况取0.9，验算情况取0.75；R结构构件的抗力设计值。11.2.2 结构或构件的正常使用极限状态，应采用下列表达式：
2、SGK+SSQiK C （11.2.2)式中 C结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限值，mm。l 安全度：与安全系数法相当新老规范有关结构设计的条文l 风荷载的重规期和基准高4.0.1 设计气象条件，应根据沿线气象资料的数理统计结果，参考建筑结构荷载规范（GB50009-2001）的风压图以及附近已有线路的运行经验确定，基本风速、设计冰厚按以下重现期确定：750kV、500kV输电线路及其大跨越 50年110330kV输电线路及其大跨越 30年如沿线的气象与附录A典型气象区接近，宜采用典型气象区所列数值。4.0.2 确定基本风速时，应按当地气象台、站10min时距平均的年最大风速为样本，并宜采用
3、极值型分布作为概率模型。统计风速应取以下高度： 110750kV输电线路 离地面10m各级电压大跨越 离历年大风季节平均最低水位10m关于输电线路设计风、冰荷载的重现期输电线路承受的荷载主要是风荷载。我国输电线路设计规范中，风荷载的标准一向以国家建筑结构荷载规范（以下简称为荷载规范）为主要依据，同时结合我国输电线路设计经验确定。在我国建筑结构统一要求采用概率极限状态方法设计时，国家建设部于1995年颁布了国家标准建筑结构设计统一标准，后改名为建筑结构可靠度设计统一标准（以下简称为统一标准）。在统一标准2001年版本中，规定了建筑结构所采用的设计基准期为五十年（设计基准期是为确定可变作用及与时间
4、有关的材料性能取值而选用的时间参数）。统一标准指出：根据统计资料，荷载规范规定的风荷载标准值接近于设计基准期最大风荷载的平均值。某些部门和地区曾反映，对于风荷载较敏感的高耸结构，规范规定的风荷载标准值偏低，有些输电塔还发生过风灾事故。新修订的建筑结构荷载规范已将风、雪荷载标准值由原来规定的“三十年一遇”值，提高到“五十年一遇”值。荷载规范指出：资料表明，修改后的基本风压值与原规范的取值相比，总体上虽己提高了10%，但对风荷载比较敏感的高层建筑和高耸结构，其基本风压仍可由各结构设计规范，根据结构的自身特点，考虑适当提高其重现期。从统一标准和荷载规范可以看出，在规定风荷载重现期时己考虑到输电线路设
5、计。500KV输电线路(含大跨越)是我国现阶段的基本网架，设计和运行均有较成熟的经验，拟以此电压等级为基准，风荷载重现期按由三十年一遇，提高到五十年一遇。在此基础上，其它电压等级的重现期作适当调整：750KV输电线路(含大跨越)的规模和重要性与500KV接近，拟采用500KV相同的重现期；330KV110KV输电线路(含大跨越)的规模和重要性按比500KV降低一级考虑，拟采用三十年一遇重现期；800KV和1000KV输电线路(含大跨越)按比500KV提高一级考虑，拟采用一百年一遇重现期。根据的统计，五十年一遇的风压约为三十年一遇的1.1倍，一百年一遇的风压约为三十年一遇的1.2倍。此外，我国输
6、电线路设计规范还将根据，考虑结构重要性系数，按电压等级将杆塔结构的重要性分为三级：一级：重要的500KV和750KV线路及500KV和750KV大跨越，杆塔结构重要性系数不小于1.1；二级：500KV和750KV线路、110KV330KV线路，重要的110KV330KV线路及110KV330KV大跨越，杆塔结构重要性系数为1.0；三级：临时性杆塔结构重要性系数为0.9。对于冰荷载的重现期，参照中对雪荷载的规定，取与风荷载相同的重现期。冰荷载组合的工况，属于承载力极限状态，规范中明确规定，同风荷载一样要考虑杆塔结构重要性系数。与现行设计规程相比，对500KV线路，风荷载重现期由三十年一遇提高到五
7、十年一遇，杆塔结构重要性系数没有变动，仍为1.0，风荷载约增大10%；对110330KV线路，风荷载重现期由十五年一遇提高到三十年一遇，杆塔结构重要性系数1.0不变，风荷载与原规程相比也提高10%。各级电压的冰荷载，新规范由于导、地线断线张力(不平衡张力)的计算条件考虑有冰，不均匀覆冰考虑有风，同时增大了不平衡张力值。因此，杆塔的纵向荷载增加了许多。总体上看，新规范对110KV及以上线路抗风能力有所提高。对各级电压线路的抗冰能力均有较大的提高。以上根据线路的重要性，按不同的电压等级考虑不同的风、冰荷载重现期和杆塔结构重要性系数，符合我国和的原则和我国输电线路设计l 复冰工况4.0.6 地线设计
8、冰厚，除无冰区外，应较导线增加5mm。10.1.18 导线及地线风荷载的标准值，应按下式计算：WxaWomZmSCbcdLpBsin2q （10.1.18-1）WoV2/1600 （10.1.18-2）式中 Wx垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值，kN；a风压不均匀系数，应根据设计基本风速，按照表10.1.18-1、10.1.18-2确定；bc500kV和750kV线路导线及地线风荷载调整系数，仅用于计算作用于杆塔上的导线及地线风荷载(不含导线及地线张力弧垂计算和风偏角计算)，bc应按照表10.1.18-1确定；其它电压级的线路bc取1.0；mZ风压高度变化系数，基准高度为10m的风压高度
9、变化系数按表10.1.21的规定确定；mSC导线或地线的体型系数：线径小于17mm或覆冰时(不论线径大小)应取mSC=1.2；线径大于或等于17mm，mSC取1.1；d导线或地线的外径或覆冰时的计算外径；分裂导线取所有子导线外径的总和，m；Lp杆塔的水平档距，m；B覆冰时风荷载增大系数，5mm冰区取1.1，10mm冰区取1.2；q风向与导线或地线方向之间的夹角，度；Wo基准风压标准值，kN/m2；V 基准高度为10m的风速，(m/s)。l 断线工况10.1.5 悬垂型杆塔(不含大跨越悬垂型杆塔)的断线情况，应按-5、有冰、无风的气象条件，计算下列荷载组合：1 单回路杆塔：单导线断任意一相导线（
10、分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力），地线未断；断任意一根地线，导线未断。2 双回路杆塔：同一档内，单导线断任意两相导线（分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力）；断一根地线，单导线断任意一相导线（分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力）。3 多回路杆塔：同一档内，单导线断任意三相导线（分裂导线或任意三相导线有纵向不平衡张力）；断一根地线，单导线断任意两相导线（分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力）。10.1.6 耐张型杆塔的断线情况应按-5、有冰、无风的气象条件，计算下列荷载组合：1 单回路和双回路杆塔：同一档内，单导线断任意两相导线（分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力）、地线未断；断任意一
11、根地线，单导线断任意一相导线（分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力）。2 多回路塔：同一档内，单导线断任意三相导线（分裂导线或任意三相导线有纵向不平衡张力）、地线未断；断任意一根地线，单导线断任意两相导线（分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力）。10.1.7 对于10mm及以下的冰区导、地线的断线张力（或分裂导线的纵向不平衡张力）应不低于表10.1.7值，垂直冰荷载取100设计覆冰荷载。表10.1.7 10mm及以下冰区导、地线断线张力（或分裂导线的纵向不平衡张力）取值表断线张力（或分裂导线的纵向不平衡张力）（最大使用张力的百分数）地形地线悬垂塔导线耐张塔导线单导线双分裂导线双分裂以上导线单导
12、线双分裂及以上导线平丘1005025%20100%70%山地1005030%25100%70%l 不均匀复冰工况10.1.8 10 mm 冰区不均匀覆冰情况，按5、有不均匀冰、10m/s风速的气象条件计算。导、地线不平衡张力不应低于表10.1.8值。垂直荷载按不小于75%设计覆冰荷载计算。荷载组合系数为0.9。老规0.75，无最低限。表10.1.8 不均匀覆冰情况的导、地线不平衡张力取值表不均匀覆冰情况的导、地线不平衡张力（最大使用张力的百分数）悬垂型杆塔耐张型杆塔导线地线导线地线1020304010.1.9 各类杆塔均应考虑所有导、地线同时同向有不均匀覆冰的不平衡张力，使杆塔承受最大的弯矩。
13、荷载组合分析l 最大风速的风向：2 直线型杆塔应计算与铁塔线路方向轴线成00、450（或600）及900的三种最大风速的风向；一般耐张型杆塔可只计算900一个风向；终端杆塔除计算900风向外，还需计算00风向；悬垂转角塔和小角度耐张转角塔还应考虑与导、地线张力的横向分力相反的风向；特殊杆塔应计算最不利风向。各类杆塔均应能承受设计规定的设计最大风速时各个风向产生的风荷载。但是在结构计算时应忽略次要风向，选择可能控制结构强度或变形的风向进行计算，以简化计算工作量。对直线杆塔主要是承受导、地线和塔身的风压。根据风洞试验，角钢正方形格构塔架本体(图2.1-1)，45风吹和60风吹对塔架风荷载的效应是接
14、近的：45风吹正面和侧面的分配率大约为nxny0.80.81.6；60风吹为nxny0.870.731.6。钢管正方形格构塔架本体(图2.1-2)，45风吹和60风吹对塔架的风荷载效应也接近：45风吹时，nxny0.780.751.63；60风吹时nxny0.90.551.45。对导、地线，60风吹略大于45风吹(参见02规定表5.1.3)，出入也不大。因此，对直线杆塔，除了必须计算90风向(垂直线路方向)和0风向(顺线路方向)外，角度风向只要求45风向或60风向任选一种风向。我国习惯和一些国家的招标书选用45风向，因为这样正侧面荷载分配系数相同，分析比较方便。有的国家(如日本)选用60风向。 图 2.1-1 角钢正方形塔架 图2.1-2 钢管正方形塔架耐张杆塔一般带转角。导、地线张力引起沿横担方向的角度力与导、地线风压、塔身
