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10 桿塔荷載及材料10、1.桿塔荷載10。1,1.荷載分類原則是根據(jù)現(xiàn)行國家標準.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準。GB,50068的規(guī)定 結(jié)合輸電線路結(jié)構(gòu)的特點 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、拉線初始張力列入永久荷載、同時為與習(xí)慣稱謂一致不采用該標準中所用的.作用 術(shù)語.而仍用 荷載、來表述,10。1.2。本條規(guī)定了荷載作用方向的分類，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)向有時也會控制塔身主材 對于耐張分支塔等特殊桿塔結(jié)構(gòu) 還應(yīng)根據(jù)實際情況判斷其他風(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)定終端桿塔還需計算基本風(fēng)速的0，風(fēng)向.其他風(fēng)向，90，或45，可根據(jù)實際塔位轉(zhuǎn)角情況而定、10 1、3。正常運行情況.斷線。含分裂導(dǎo)線時的縱向不平衡張力。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)都必須計算。當(dāng)線路工程所處氣象區(qū)有覆冰條件時 還應(yīng)計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。因為,工程實踐計算分析表明、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 含分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力.情況。當(dāng)實際工程氣象條件無冰時，應(yīng)按。5 無冰.無風(fēng)計算、斷線情況均考慮同一檔內(nèi)斷線。單導(dǎo)線為一相,分裂導(dǎo)線考慮一相縱向不平衡張力 1、對單回路懸垂型桿塔。單導(dǎo)線考慮一相導(dǎo)線斷線、分裂導(dǎo)線一相導(dǎo)線有縱向不平衡張力，情況或斷一根地線的情況,2.對耐張塔和雙回路及以上的懸垂型桿塔 尚應(yīng)考慮地線和導(dǎo)線的斷線 或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力 組合。3,對導(dǎo)線水平排列的單回路耐張塔,某些桿件內(nèi)力在邊相作用一相導(dǎo)線斷線張力.或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力.時、可能比邊，中相同時作用兩相導(dǎo)線斷線張力，或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力,的情況還要大 因此要求對單導(dǎo)線考慮作用一相或兩相斷線張力。分裂導(dǎo)線一相或兩相有縱向不平衡張力 的荷載組合.某些桿塔設(shè)計時。能夠判斷作用一相導(dǎo)線斷線張力,或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力.不起控制作用時、可以只計算作用兩相導(dǎo)線斷線張力 或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力，的荷載組合.以簡化計算.4。對雙回路或多回路耐張桿塔、由于各工程的導(dǎo)線排列型式不盡相同。也可能存在類似情況,荷載組合時應(yīng)作考慮,5，對于終端桿塔。由于變電站側(cè)導(dǎo)線斷線張力 或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力 很小。線路側(cè)導(dǎo)線斷線張力 或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力.相對很大、因此要求對單回路或雙回路終端塔還要考慮線路側(cè)作用一相或兩相斷線張力、或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力 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，6.對于地線頂架連接在導(dǎo)線橫擔(dān)上面的情況 當(dāng)橫擔(dān)端部布置成有隔面的非尖頭時.單獨斷地線的工況有時候會控制橫擔(dān)正面的局部構(gòu)件.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較導(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數(shù),較導(dǎo)線要大。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 本規(guī)范表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大于550m,高差不超過15，的使用條件,超過該條件時應(yīng)按實際情況進行計算.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)定的各類桿塔斷線情況下的斷線張力,或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力，和不均勻覆冰情況下的不平衡張力值已考慮了動力影響.因此.應(yīng)按靜態(tài)荷載計算.10。1,11，2008年的嚴重冰災(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.為了有效地控制冰災(zāi)事故的進一步擴大、對于較長的耐張段之間適當(dāng)布置防串倒的加強型懸垂型桿塔，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.加強型懸垂型桿塔除按常規(guī)懸垂型桿塔工況計算外、還應(yīng)按所有導(dǎo)、地線同側(cè)有斷線張力，或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力。計算，以提高該塔的縱向承載能力。10.1、12.本條是根據(jù)以往實際工程設(shè)計經(jīng)驗確定的.驗算覆冰荷載情況是作為正常設(shè)計情況之外的補充計算條件提出來的。主要在于彌補設(shè)計條件的不足，用以校驗和提高線路在稀有的驗算覆冰情況下的抗冰能力。它的荷載特點是在過載冰的運行情況下，同時存在較大的不平衡張力。這項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、故只考慮正常運行和所有導(dǎo)。地線同時同向有不平衡張力、鑒于驗算覆冰荷載出現(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，本條說明有以下幾點 1，懸垂型桿塔提升導(dǎo)。地線及其附件時發(fā)生的荷載.其中 提升導(dǎo),地線的荷載一般仍按常規(guī)2倍起吊考慮,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)、地線時采用轉(zhuǎn)向滑輪、圖13.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 直流線路已有工程經(jīng)驗 但是。應(yīng)在設(shè)計文件中加以說明、圖13 起吊導(dǎo),地線時采用轉(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,掛線點處的線條重力由于前后塔位高差對其影響較大.一般應(yīng)取垂直檔距較大一側(cè)的線條重力,即、按塔位實際情況,一般應(yīng)取大于50,垂直檔距的線條重力,3。雙回及多回路桿塔如無特殊要求 一般不考慮單邊導(dǎo)，地線先架設(shè)的情況,雙回路及以上的桿塔，導(dǎo)線分期架設(shè)往往會在施工時使桿塔受到較大的扭矩,為了盡可能減小施工荷載的影響.一般只有當(dāng)實際工程需要分期架設(shè)時。才考慮分期架設(shè)的荷載組合，4 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)應(yīng)由電氣專業(yè)根據(jù)導(dǎo) 地線的特性確定。5 水平和接近水平的桿件,單獨校驗承受1000N人重荷載、而不與其他荷載組合。是參照國外的設(shè)計經(jīng)驗和國內(nèi)部分設(shè)計單位的實踐經(jīng)驗.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)計文件中說明、校驗時,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)力不應(yīng)大于材料的強度設(shè)計值，10,1.14、本條是根據(jù)以往實際工程設(shè)計經(jīng)驗確定的，10.1.15.考慮陣風(fēng)在高度方向的差異對曲線型。變坡，鐵塔斜材產(chǎn)生的不利影響。也稱埃菲爾效應(yīng)、10。1 16，混凝土高塔是指混凝土塔身的總高度超過100m的塔 以往工程設(shè)計經(jīng)驗表明、位于7度地震區(qū)的這類高塔的個別斷面是由地震荷載控制的.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.有的振動已引起螺栓連接的松動或構(gòu)件的損壞。雖然目前要精確地計算振動力尚有困難.有些參數(shù)不容易得到.設(shè)計時可參照現(xiàn)行國家標準，高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、GB 50135的有關(guān)規(guī)定，10.1,18.導(dǎo),地線風(fēng)荷載計算公式中風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)βc、是考慮500kV線路因絕緣子串較長 子導(dǎo)線多。有發(fā)生動力放大作用的可能。且隨風(fēng)速增大而增大.此外。近年來500kV線路發(fā)生事故頻率較高。適當(dāng)提高導(dǎo)、地線荷載對降低500kV線路的倒塔事故率也有一定幫助。根據(jù)對比計算 考慮βc后，500kV線路鐵塔的設(shè)計重量比不考慮βc增加5,10、左右，但對于電線本身的張力弧垂計算，風(fēng)偏角計算和其他電壓等級線路的荷載計算都不必考慮βc、即取βc.1,0，按照1997年6月25日至27日電力規(guī)劃設(shè)計總院和國家電力調(diào)度通信中心聯(lián)合召開的，110 500kV架空送電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程報批稿專家討論會.的精神 并與現(xiàn)行行業(yè)標準 交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合,DL。T,620第10 2.2條的規(guī)定取得一致。將電氣間隙校驗用的風(fēng)壓不均勻系數(shù)α統(tǒng)一使用到各級電壓線路.本規(guī)范表10。1.18、1的注是提醒對跳線計算，不宜考慮為α效應(yīng),此外前蘇聯(lián)1977年的。電氣設(shè)備安裝規(guī)程、及德國的DIV。VDE0210以及美國的ASCE。Guidelines。for，Transmission line.Structural、Loading.等資料、也都認為對檔距小于200m左右的也不宜乘以小于1 0的α值，本規(guī)范表10,1、18.2中的α值也可用a、0。50,60。LH公式計算,通過對各國風(fēng)偏間隙校驗用風(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)合我國實際運行經(jīng)驗。提出了風(fēng)壓不均勻系數(shù)的取值要求。圖14，間隙校驗風(fēng)壓系數(shù)不均勻系數(shù)圖,從圖14可以反映出 1。現(xiàn)行國家標準,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，GB 50009的規(guī)定適用于機械負荷計算 對于導(dǎo)線風(fēng)偏間隙校驗應(yīng)該有所折減，2.前蘇聯(lián)和中國對不同檔距采用簡化的單一數(shù)據(jù) 對大檔距偏高、對小檔距偏低,3,日本和德國的規(guī)定，反映了風(fēng)壓不均勻系數(shù)隨檔距變化的客觀規(guī)律.比較適合于權(quán)衡比選該系數(shù)的取值要求。條文中采用的數(shù)據(jù)大于德國和日本的規(guī)定,4.公式α.0。50，60.LH中第一項0，5從德國和日本公式的0 45和0.5中取大值。第二項60從60和40中取大值.這樣偏大地組合在400m檔距以下已經(jīng)超出德國和日本數(shù)據(jù)的包絡(luò)線。檔距越小超出越大,5 圖14中，4項平均 系取前蘇聯(lián),中、日，德四國規(guī)范數(shù)據(jù)平均,5項平均，還計入了我國荷載規(guī)范的數(shù)據(jù).10,1、19 體型系數(shù)μs按現(xiàn)行國家標準,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范.GB 50009確定、當(dāng)考慮桿件相互遮擋影響時.可按,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、GB.50009的規(guī)定計算受風(fēng)面積AS、10,1、20、桿塔本身風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)βz 主要是考慮脈動風(fēng)振的影響 為便于設(shè)計.對一般高度的桿塔在全高度內(nèi)采用單一系數(shù)，根據(jù)過去部分實測結(jié)果和經(jīng)驗，總高度在20m及以下桿塔的自振周期較小.一般在0,25s以下，可以不考慮風(fēng)振的影響、即βz。1.0，拉線桿塔的βz值的規(guī)定主要是參照現(xiàn)行國家標準 高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB，50135的規(guī)定給予適當(dāng)提高,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)行國家標準，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)面積增加較大的計算段 例如橫擔(dān).微波天線等,應(yīng)給予適當(dāng)加大 對基礎(chǔ)的βz值是參考化工塔架的設(shè)計經(jīng)驗。取對桿塔效應(yīng)的50 即β基礎(chǔ).β桿塔。1、2、1,考慮到使用上方便,取對60m及以下桿塔為1 0、對60m以上桿塔為1.3 10,1,21，本條中的計算公式是根據(jù)我國電力部門設(shè)計經(jīng)驗確定的,以上導(dǎo)、地線風(fēng)荷載計算公式 桿塔風(fēng)荷載計算公式和絕緣子串風(fēng)荷載計算公式中均有系數(shù)B.B為覆冰工況時 風(fēng)荷載的增大系數(shù).僅僅用于計算覆冰風(fēng)荷載之用、計算其他工況的風(fēng)荷載時.不考慮系數(shù)B,10 1.22，本條參考了國家標準,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、GB，50009第7.2 1條的規(guī)定。本規(guī)范表10.1 22風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz，按下列公式計算得出。式中,Z、對地高度.m、