電力線路桿塔荷載計(jì)算.

1、輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)第二章桿塔荷載的分析計(jì)算第二章桿塔荷載的分析計(jì)算 第一節(jié)第一節(jié) 桿塔荷載分類(lèi)桿塔荷載分類(lèi)第二節(jié)桿塔標(biāo)準(zhǔn)荷載計(jì)算方法第二節(jié)桿塔標(biāo)準(zhǔn)荷載計(jì)算方法一、自重荷載一、自重荷載二、張力引起的荷載計(jì)算二、張力引起的荷載計(jì)算三、風(fēng)荷載的計(jì)算三、風(fēng)荷載的計(jì)算 四、桿塔安裝荷載四、桿塔安裝荷載第三節(jié)桿塔設(shè)計(jì)原則第三節(jié)桿塔設(shè)計(jì)原則習(xí)題習(xí)題第一節(jié)第一節(jié) 桿塔荷載分類(lèi)桿塔荷載分類(lèi)一、按荷載隨時(shí)間的變異可分一、按荷載隨時(shí)間的變異可分 永久荷載：永久荷載： 包括桿塔自重荷載、導(dǎo)線、避雷線、絕緣子、包括桿塔自重荷載、導(dǎo)線、避雷線、絕緣子、金具的重力及其它固定設(shè)備的重力金具的重力及其它固定設(shè)

2、備的重力,土壓力和預(yù)應(yīng)土壓力和預(yù)應(yīng)力等荷載。力等荷載。 可變荷載：可變荷載： 包括風(fēng)荷載、導(dǎo)線、避雷線和絕緣子上的覆冰包括風(fēng)荷載、導(dǎo)線、避雷線和絕緣子上的覆冰荷載，導(dǎo)線避雷線張力、事故荷載、安裝荷載、荷載，導(dǎo)線避雷線張力、事故荷載、安裝荷載、驗(yàn)算荷載、人工和工具等驗(yàn)算荷載、人工和工具等附加附加荷載荷載特殊荷載：特殊荷載： 地震引起的地震荷載，以及在山區(qū)或特殊地形地段，由于不均勻結(jié)冰所引起的不平衡張力等荷載。二、按荷載作用在桿塔上方向分二、按荷載作用在桿塔上方向分 據(jù)計(jì)算需要，將它們分據(jù)計(jì)算需要，將它們分 解成作用在桿塔解成作用在桿塔上三個(gè)方向的力上三個(gè)方向的力垂直荷載垂直荷載G G：垂直地面方

3、向：垂直地面方向橫向水平荷載橫向水平荷載P P：與橫擔(dān)方向平行的力：與橫擔(dān)方向平行的力縱向水平荷載縱向水平荷載T T：垂直橫擔(dān)方向的力：垂直橫擔(dān)方向的力, ,如圖如圖1 1。 圖圖1桿塔荷載圖桿塔荷載圖特別說(shuō)明特別說(shuō)明: : 荷載有荷載有: : 1 1 、荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值 按照各種荷載標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定計(jì)算而得的荷載叫標(biāo)準(zhǔn)荷載按照各種荷載標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定計(jì)算而得的荷載叫標(biāo)準(zhǔn)荷載, ,如桿塔塔身自重為體積乘容重如桿塔塔身自重為體積乘容重, ,風(fēng)載為基本風(fēng)壓乘風(fēng)載為基本風(fēng)壓乘擋風(fēng)面積擋風(fēng)面積. . 2 2 、荷載設(shè)計(jì)值荷載設(shè)計(jì)值 荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘分項(xiàng)系數(shù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘分項(xiàng)系數(shù) 一般分項(xiàng)系數(shù)一般分項(xiàng)系數(shù): : 永久荷載

4、取永久荷載取1.21.2 可變荷載取可變荷載取1.41.4 第二節(jié)桿塔標(biāo)準(zhǔn)荷載計(jì)算方法第二節(jié)桿塔標(biāo)準(zhǔn)荷載計(jì)算方法 一、自重荷載一、自重荷載(自重引起的荷載為垂直荷載自重引起的荷載為垂直荷載) 1導(dǎo)線、避雷線的自重荷載 無(wú)冰時(shí) 覆冰時(shí) 式中n 每相導(dǎo)線子導(dǎo)線的根數(shù)； 桿塔的垂直檔距，m； 1 導(dǎo)線、地線無(wú)冰垂直比載， N/m.mm2； 2 導(dǎo)線、地線覆冰垂直比載，N/m.mm2；A 導(dǎo)線、地線截面面積 mm2。VALnG1VALnG2VL2絕緣子串、金具的垂直荷載 無(wú)冰時(shí)為絕緣子串、金具自重 ， 可查絕緣子及各組合絕緣子串的金具重量表。 覆冰時(shí) 式中K覆冰系數(shù) ，設(shè)計(jì)冰厚5mm時(shí)， K1.075

5、 設(shè)計(jì)冰厚10mm時(shí)，K1.150 設(shè)計(jì)冰厚15mm時(shí)，K1.2253桿塔自重荷載 桿塔自重荷載可根據(jù)桿塔的每根構(gòu)件逐一統(tǒng)計(jì)計(jì)算而得，也可根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，參照其它同類(lèi)桿塔資料，做適當(dāng)假定獲得。JGJjKGG 例1 已知正常情況下某導(dǎo)線自重比載1D35.810-3 N/m.mm2,導(dǎo)線冰比載2D =17.510-3N/m.mm2，導(dǎo)線覆冰厚度b5mm,導(dǎo)線垂直檔距LV368m，導(dǎo)線水平檔距為L(zhǎng)P350m，導(dǎo)線采用LGJ150/35，截面面積為AD181.62mm2 ，絕緣子串和金具的總重量為520N（7片x4.5），求導(dǎo)線作用在桿塔上的垂直荷載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值。解：垂直荷載標(biāo)準(zhǔn)值GD：12DDDVD

6、DVJDGnA LnA LKG331 35.8 10181.62 3681 17.5 10181.62 368 1.075 5204122N 垂直荷載設(shè)計(jì)值GD：永久荷載分項(xiàng)系數(shù)永久荷載分項(xiàng)系數(shù)G=1.2可變荷載分項(xiàng)系數(shù)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)Q=1.4121.21.4(1.075 1)DGDDVQDDVJDJDGnA LnA LGG =(1.210.0358181.62368) +(1.410.0175181.62368)+(1.2520) +1.45200.075 =5188N直線型桿塔：直線型桿塔：（1）正常運(yùn)行情況 導(dǎo)線、避雷線導(dǎo)線、避雷線張力不產(chǎn)生不平衡張力，但當(dāng)氣象條件發(fā)生變化時(shí)，或因檔距

7、、高差不等引起荷載改變，從而產(chǎn)生縱向不平衡張力。（2）事故斷線時(shí) 在縱向產(chǎn)生斷線張力。 二、導(dǎo)線、避雷線張力引起的荷載計(jì)算二、導(dǎo)線、避雷線張力引起的荷載計(jì)算 轉(zhuǎn)角桿塔：轉(zhuǎn)角桿塔：導(dǎo)線、避雷線會(huì)產(chǎn)生張力，分解成橫向水平荷載（稱(chēng)角度荷載）和縱向水平荷載（稱(chēng)不平衡張力）。1角度荷載：（橫向水平荷載如圖2） PJT1sin1T2sin2 式中 、桿塔前后導(dǎo)、地線張力 ； 、導(dǎo)、地線與桿塔橫擔(dān)垂線間的夾 角（）。 當(dāng)122時(shí)，（為線路轉(zhuǎn)角）則 PJ=(T1+T2)sin/2 當(dāng)0時(shí)PJ0為直線型桿塔 2T1T1T1T1T1T12T2T2T1sin2T222sin1T2sin2T21sinT12不平衡張力

8、：產(chǎn)生縱向荷載（如圖3）T=T1COS1-T2COS2 當(dāng)122時(shí) 則： T=（T1-T2）cos2 當(dāng)T1=T2時(shí)，T=0；當(dāng)=0時(shí)，為直線型桿塔。 2T1T1T1T1T1T12T2T2T122COS1T2COST22COS1COST1T22圖3a圖3b3. 斷線張力荷載 產(chǎn)生縱向水平荷載（1）直線桿塔：按規(guī)程規(guī)定了直線桿塔的導(dǎo)線、地線的斷線張力分別取各自最大使用張力乘以一個(gè)百分比值。 TDTDmax.X%式中 TD斷線張力 N TDmax導(dǎo)、地線最大使用張力， TDmax TP/KC N； TP導(dǎo)、地線的拉斷力，N（查導(dǎo)線手冊(cè)）； KC導(dǎo)、地線的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，導(dǎo)線取K 2.5，地線取K2.

9、7； X%最大使用張力百分比值，按規(guī)程 規(guī)定選用；參照表2-12-3。 （2）對(duì)各級(jí)電壓的耐張桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔及終端桿塔導(dǎo)線斷線張力取最大使用張力的70%。（3）地線的斷線張力取最大使用張力的80%。特別說(shuō)明：特別說(shuō)明：直線型桿塔與耐張型桿塔的區(qū)別在于承受的荷載不同，主要是桿塔縱向荷載：1、兩者斷線張力的最大使用張力的X%不一樣；2、耐張型桿塔要承受桿塔縱向的不平衡張力。 例2 已知某干字型轉(zhuǎn)角桿塔的轉(zhuǎn)角為 900 ，正常運(yùn)行情況桿塔前后導(dǎo)線張力為T(mén)12500N，T22000N,并且 1=2 ，試求作用在桿塔下橫擔(dān)上縱向水平荷載和橫向水平荷載的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，要求畫(huà)出荷載示意圖。 090解：根據(jù)題意

10、有1=2 , 作用在下橫擔(dān)上的角度力（橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值）為: PJ（T1T2）sin /2 （25002000）sin900/2 3181.5N 不平衡張力(縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值）為： T（T1T2）cos900/2 =(2500-2000) cos 900/2353.5N注：以上計(jì)算均為一相導(dǎo)線。問(wèn)題：如果求荷載設(shè)計(jì)值，荷載分項(xiàng)系數(shù)是多少？例 3 已知某220kV線路耐張自立鐵塔，地線采用： 176.61370AYB/T5004-2001型，試求該地線斷線張力。kNKTTCP41.127 . 250.33max解：查表得破壞拉斷力TP 33.50kN，安全系數(shù)取2.7，地線最大使用張力百分比

11、值為80%。地線最大使用張力： 地線斷線張力：TDTDmax.X%12.4180%9.93kN問(wèn)題：該張力是標(biāo)準(zhǔn)值還是設(shè)計(jì)值？三、風(fēng)荷載的計(jì)算三、風(fēng)荷載的計(jì)算(風(fēng)荷載引起的為橫向水平荷載風(fēng)荷載引起的為橫向水平荷載)1、導(dǎo)線、地線風(fēng)荷載的計(jì)算 風(fēng)向垂直于導(dǎo)線的風(fēng)荷載計(jì)算 風(fēng)向與導(dǎo)線不垂直時(shí)風(fēng)荷載計(jì)算（1）風(fēng)向垂直于導(dǎo)線的風(fēng)荷載計(jì)算:無(wú)冰時(shí) P=4ALPcos/ 2 N覆冰時(shí) P=5ALPcos/2 N式中4、5分別為無(wú)冰、覆冰風(fēng)壓比載N/m.mm2A導(dǎo)、地線截面面積，mm2 LP水平檔距，m； 線路轉(zhuǎn)角。注意：新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定重冰還要乘以風(fēng)載增大系數(shù)注意：新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定重冰還要乘以風(fēng)載增大系數(shù)B。5mm冰

12、冰區(qū)取區(qū)取1.1，10mm冰區(qū)取冰區(qū)取1.2。圖圖4（2）風(fēng)向不垂直于導(dǎo)線的風(fēng)荷載計(jì)算: Px=Psin2 N 式中式中 Px垂直導(dǎo)、地線方向風(fēng)荷載分量垂直導(dǎo)、地線方向風(fēng)荷載分量 N； P垂直導(dǎo)、地線方向風(fēng)荷載，按式垂直導(dǎo)、地線方向風(fēng)荷載，按式（2-9）、（）、（2-10）計(jì)算；）計(jì)算； 實(shí)際風(fēng)荷載的風(fēng)向與導(dǎo)、地線的夾角。實(shí)際風(fēng)荷載的風(fēng)向與導(dǎo)、地線的夾角。圖圖52絕緣子串風(fēng)荷載的計(jì)算絕緣子串風(fēng)荷載的計(jì)算 Pj=n1(n2+1) AJZ W0 B kN式中式中 n1一相導(dǎo)線所用的絕緣子串?dāng)?shù)；一相導(dǎo)線所用的絕緣子串?dāng)?shù)； n2每串絕緣子的片數(shù)每串絕緣子的片數(shù),加加“”表示金具受表示金具受 風(fēng)風(fēng) 面相

13、當(dāng)于片絕緣子；面相當(dāng)于片絕緣子； Z風(fēng)壓隨高度變化系數(shù)； A每片的受風(fēng)面積，單裙取0.03m2，雙裙 取0.04m2；W0 其本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值，其本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值， kN/m2。W0=V2/1600，V基準(zhǔn)高度為基準(zhǔn)高度為10m的風(fēng)速。的風(fēng)速。例 4絕緣子串采用7片x4.5，串?dāng)?shù)n1=1,每串的片數(shù)n2=7,單裙一片絕緣子擋風(fēng)面積AJ=0.03m2,絕緣串高度約15m，正常情況的風(fēng)速為25m/s,計(jì)算作用在絕緣子串上的風(fēng)壓。解：絕緣串高度約15m，查表24得風(fēng)壓高度變化系數(shù)Z=1.0PJD=n1(n2+1)Z AJW0 =1(7+1) 1.00.03252/1.6=94N例 5同例 1，已知某輸電線路

14、直線桿塔水平檔距為350m，垂直檔距為368m，正常情況下最大風(fēng)、無(wú)冰，導(dǎo)線的垂直比載r1D=35.8010-3 , 絕緣子串風(fēng)載PJD=94N,導(dǎo)線截面積AD=181.62mm2,導(dǎo)線風(fēng)比載r4D(25) =35.1910-3 ,試求作用在桿塔導(dǎo)線上的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值。問(wèn)題：設(shè)計(jì)荷載是多少？問(wèn)題：設(shè)計(jì)荷載是多少？解： 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)：P= r4D(25) ADLp+PJD =35.1910-3 181.62350+94 2330.9N3. 桿塔塔身風(fēng)荷載的計(jì)算桿塔塔身風(fēng)荷載的計(jì)算 風(fēng)向作用在與風(fēng)向垂直的結(jié)構(gòu)物表面的風(fēng)荷載用下 Pg=ZSZAfW0 B式中 （1）Z風(fēng)壓高度變化系數(shù)(查表2-5)，

15、物理意義：修正地表面粗糙不平對(duì)風(fēng)產(chǎn)生摩擦阻力而引起風(fēng)速沿高度的變化。距地面越近，地面越粗糙，影響就越大。 （2）S構(gòu)件體形系數(shù),采用下列數(shù)值環(huán)形截面鋼 物理意義：修正在相同風(fēng)力作用下，結(jié)構(gòu)曝露在風(fēng)中的形狀不同（物面不標(biāo)準(zhǔn)）而引起的風(fēng)壓值及其分布的改變。 鋼筋混凝土桿0.7 圓斷面桿件： 當(dāng)W0d20.002時(shí) 1.2；當(dāng)W0d20.015時(shí) 0.7 (上述中間值按插入法計(jì)算) d圓斷面桿件直徑，m； 由圓斷面桿件組成的塔架 (0.71.2)(1+)構(gòu)件體形系數(shù)S的確定： 型鋼(角鋼、槽鋼、工字型和方鋼) 1.3 由型鋼桿件組成的塔架 1.3(1+)塔架背風(fēng)面荷載降低系數(shù)，按表2-6選用。 物理

16、意義：修正背風(fēng)面產(chǎn)生的負(fù)壓多邊形截面S按表2-7選用。（3）Z桿塔風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)(表2-8查取)。物理意義：風(fēng)壓將隨著風(fēng)速、風(fēng)向的紊亂變化而不停的改變，風(fēng)壓產(chǎn)生的波動(dòng)分量(波動(dòng)風(fēng)壓)，使結(jié)構(gòu)在平均側(cè)移附近產(chǎn)生振動(dòng)效應(yīng)，致使結(jié)構(gòu)受力增大。 （4）Af桿塔塔身構(gòu)件承受風(fēng)壓的投影面積計(jì)算值 對(duì)電桿、鋼管桿桿身：Af=h(D1D2)/2 h計(jì)算段的高度 m D1、D2電桿計(jì)算風(fēng)壓段的頂徑和根徑 m，錐度為1/75的錐形電桿D2= D1+ h/75； 對(duì)鐵塔鐵身： Af=h(b1+b2)/2 b1、b2鐵塔塔身計(jì)算段內(nèi)側(cè)面桁架（或正面 桁 架）的上寬和下寬 鐵塔構(gòu)架的填充系數(shù)，一般窄基塔身鐵塔構(gòu)架的填充

17、系數(shù)，一般窄基塔身 和塔頭取和塔頭取0.20.3，寬基塔塔身可取，寬基塔塔身可取 0.150.2,考慮節(jié)點(diǎn)板擋風(fēng)面積的影考慮節(jié)點(diǎn)板擋風(fēng)面積的影 響響,應(yīng)再乘以風(fēng)壓增大系數(shù)應(yīng)再乘以風(fēng)壓增大系數(shù),窄基塔取窄基塔取 1.2,寬基塔取寬基塔取1.1 。 例 6已知拉線等徑電桿高度21m，埋深2m ，電桿外徑D=500mm,內(nèi)徑d=400mm,電壓等級(jí)110kV，級(jí)氣象區(qū)，試計(jì)算作用在桿身上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。解查表 由高度20m，電壓110kV，地面粗糙度B類(lèi) 風(fēng)壓高度變化系數(shù)取Z=1.10 桿塔風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)Z=1.0 環(huán)形截面鋼筋混凝土電桿 構(gòu)件體形系數(shù)取S=0.7 P=ZSZAfW0=1.100.7

18、1.00.5252/1.6 =236.7N/m 答：作用在桿身上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為236.7N/m例例7已知某已知某110kV上字型窄基鐵塔塔頂寬上字型窄基鐵塔塔頂寬D10.4m,下橫擔(dān)處寬下橫擔(dān)處寬D50.839m，根開(kāi)，根開(kāi)D91.75m,塔頭高塔頭高h(yuǎn)1=6m，塔身高，塔身高h(yuǎn)2=13.5m,計(jì)算塔身計(jì)算塔身風(fēng)荷載，線路經(jīng)過(guò)鄉(xiāng)村風(fēng)荷載，線路經(jīng)過(guò)鄉(xiāng)村,運(yùn)行情況運(yùn)行情況時(shí)風(fēng)速時(shí)風(fēng)速30m/s解：一、塔頭風(fēng)荷載解：一、塔頭風(fēng)荷載1、風(fēng)壓隨高度變化系數(shù)、風(fēng)壓隨高度變化系數(shù)Z110kV,高度高度19.5m粗糙程度為粗糙程度為B類(lèi)，查表類(lèi)，查表25得得Z1.102、風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)、風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)Z查表

19、查表28得得Z1.03、構(gòu)件體形系數(shù)、構(gòu)件體形系數(shù)s由型鋼桿件組成的塔架由型鋼桿件組成的塔架s1.3（1+）填充系數(shù)填充系數(shù) Af/A,塔頭取塔頭取 0.3*1.2=0.36塔頭塔頭b/h=(0.4+0.839)/2)/6=0.103查表查表26得得0.58s1.3（1+）1.3*（1+0.58）2.0544、投影面積、投影面積Af（塔身面積）（塔身面積）12()2fbbAh=0.36*6*(0.4+0.839)/2)=1.34m25、塔頭風(fēng)壓、塔頭風(fēng)壓qq=ZSzW0Af/h=(1.1*2.054*1.0*(30*30/1600)*1.34)/6=0.284kN/m二、塔身風(fēng)荷載二、塔身風(fēng)荷

20、載1、風(fēng)壓隨高度變化系數(shù)、風(fēng)壓隨高度變化系數(shù)Z110kV,高度高度13.5m粗糙程度為粗糙程度為B類(lèi)，查表類(lèi)，查表25得得Z0.9642、風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)、風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)Z查表查表28得得Z1.03、構(gòu)件體形系數(shù)、構(gòu)件體形系數(shù)s由型鋼桿件組成的塔架由型鋼桿件組成的塔架s1.3（1+）填充系數(shù)填充系數(shù) Af/A,塔頭取塔頭取 0.3*1.2=0.36塔身塔身b/h=(0.839+1.75)/2)/6=0.215查表查表26得得0.58s1.3（1+）1.3*（1+0.58）2.0544、投影面積、投影面積Af （塔身面積）（塔身面積）12()2fbbAh=0.36*13.5*(0.839+1.75

21、)/2)=6.291m25、塔身風(fēng)壓、塔身風(fēng)壓qq=ZSzW0Af/h=(0.964*2.054*1.0*(30*30/1600)*6.291)/13.5=0.519kN/mb/h=1.75/19.51/12為窄基塔為窄基塔 四、桿塔安裝荷載四、桿塔安裝荷載 直直 線線 型型 桿桿 塔；吊線作業(yè)和錨線塔；吊線作業(yè)和錨線 耐張轉(zhuǎn)角桿塔耐張轉(zhuǎn)角桿塔: 牽引作業(yè)和掛線作業(yè)牽引作業(yè)和掛線作業(yè) 安裝荷載組合：無(wú)冰有相應(yīng)的風(fēng)安裝荷載組合：無(wú)冰有相應(yīng)的風(fēng) 1直線型桿塔安裝荷載計(jì)算直線型桿塔安裝荷載計(jì)算 (1)吊線荷載吊線荷載 將導(dǎo)線從地面提升到桿塔上或從桿塔上將導(dǎo)線將導(dǎo)線從地面提升到桿塔上或從桿塔上將導(dǎo)線放

22、下來(lái)所引起的荷載叫吊線荷載。放下來(lái)所引起的荷載叫吊線荷載。 有兩種方式： a.雙倍吊線 b.轉(zhuǎn)向滑車(chē)吊線如圖5所示?；?輪導(dǎo) 線至 卷 揚(yáng) 機(jī)GP轉(zhuǎn) 向 滑 輪PG滑 輪導(dǎo) 線至 卷 揚(yáng) 機(jī)GFGF滑 輪(a)(b)圖圖6 采用雙倍吊線（如圖采用雙倍吊線（如圖6a）作用在滑輪上的力：）作用在滑輪上的力：垂垂 直直 荷荷 載：載： G2KG N 橫向水平荷載橫向水平荷載 : N式中式中 K動(dòng)力系數(shù)，考慮滑動(dòng)阻力和牽引傾斜等動(dòng)力系數(shù)，考慮滑動(dòng)阻力和牽引傾斜等 因素，取因素，取K1.1； G被吊導(dǎo)線、絕緣子串及金具的重力，被吊導(dǎo)線、絕緣子串及金具的重力，N； 考慮相應(yīng)部位橫擔(dān)上施工人員和工具所引起的

23、附考慮相應(yīng)部位橫擔(dān)上施工人員和工具所引起的附 加荷載，加荷載，N。按表。按表29取值；取值； 導(dǎo)線風(fēng)荷載，導(dǎo)線風(fēng)荷載，N。采用轉(zhuǎn)向滑車(chē)吊線（圖采用轉(zhuǎn)向滑車(chē)吊線（圖6b）作用在滑輪上的力：）作用在滑輪上的力：垂垂 直直 荷荷 載載 : GKG+ N 橫向水平荷載橫向水平荷載: Px=KG+P N FGFGFG（2）錨線荷載）錨線荷載 在直線型桿塔上放線、緊線在直線型桿塔上放線、緊線,當(dāng)一邊導(dǎo)線已按要求架好，當(dāng)一邊導(dǎo)線已按要求架好，由于直線型桿承受縱向水平荷載能力較小，相鄰檔導(dǎo)線用由于直線型桿承受縱向水平荷載能力較小，相鄰檔導(dǎo)線用臨時(shí)拉線錨在地上的過(guò)程叫錨線，如圖臨時(shí)拉線錨在地上的過(guò)程叫錨線，如圖

24、26所示：所示：作用在橫擔(dān)上的力：作用在橫擔(dān)上的力：垂直荷載：垂直荷載： GnG+KTsin N 橫向水平荷載：橫向水平荷載： PnP N 縱向不平衡張力：縱向不平衡張力： TKT（1-cos ）N式中式中 G、P分別為所錨導(dǎo)線或地線的垂直荷載和橫向荷分別為所錨導(dǎo)線或地線的垂直荷載和橫向荷載載 N；T安裝時(shí)導(dǎo)線或地線的張力；安裝時(shí)導(dǎo)線或地線的張力；臨時(shí)錨線與地面的夾角；臨時(shí)錨線與地面的夾角；n垂直荷載或橫向荷載的分垂直荷載或橫向荷載的分配系數(shù)，當(dāng)相鄰檔距和高差配系數(shù)，當(dāng)相鄰檔距和高差相等時(shí)，一般取相等時(shí)，一般取n0.5 FG圖圖72耐張型桿塔安裝荷載計(jì)算耐張型桿塔安裝荷載計(jì)算在耐張、轉(zhuǎn)角桿塔上

25、架線施工作業(yè)有兩種方在耐張、轉(zhuǎn)角桿塔上架線施工作業(yè)有兩種方法：緊線和掛線法：緊線和掛線 圖圖8耐張、轉(zhuǎn)角桿塔緊線示意圖耐張、轉(zhuǎn)角桿塔緊線示意圖(a) 相鄰檔尚未掛線；（相鄰檔尚未掛線；（b）相鄰檔已掛線）相鄰檔已掛線（1）緊線荷載）緊線荷載架設(shè)導(dǎo)線和地線過(guò)程中，要通過(guò)設(shè)在桿塔上架設(shè)導(dǎo)線和地線過(guò)程中，要通過(guò)設(shè)在桿塔上的滑車(chē)將導(dǎo)線、地線拉緊到設(shè)計(jì)張力，此過(guò)程叫的滑車(chē)將導(dǎo)線、地線拉緊到設(shè)計(jì)張力，此過(guò)程叫緊線（如圖緊線（如圖8）。緊線時(shí)作用在桿塔上的荷載分）。緊線時(shí)作用在桿塔上的荷載分相鄰檔未掛線和相鄰檔已掛線兩種情況。相鄰檔未掛線和相鄰檔已掛線兩種情況。相鄰檔尚未掛線時(shí)作用在橫擔(dān)上的力相鄰檔尚未掛線

26、時(shí)作用在橫擔(dān)上的力:垂直荷載垂直荷載 G=nG+T1sin +KTsin +GF N 橫向水平荷載橫向水平荷載 P=nP N 縱向不平衡張力縱向不平衡張力 T=0 相鄰檔已掛線作用在橫擔(dān)上的荷載：相鄰檔已掛線作用在橫擔(dān)上的荷載：垂直荷載垂直荷載 G=nG+KTsin +GF N 橫向水平荷載橫向水平荷載 P=nP 縱向不平衡張力縱向不平衡張力 T=0 式中式中 n導(dǎo)線垂直荷載或橫向水平荷載分配系數(shù)；導(dǎo)線垂直荷載或橫向水平荷載分配系數(shù)；G、P該根（或相）導(dǎo)線或地線的垂直荷載該根（或相）導(dǎo)線或地線的垂直荷載和橫向水平荷載和橫向水平荷載,N； K動(dòng)力系數(shù)，取動(dòng)力系數(shù)，取K1.2； 臨時(shí)拉線與地面的夾

27、角；臨時(shí)拉線與地面的夾角； 牽引鋼絲繩與地面的夾角；牽引鋼絲繩與地面的夾角； T1臨時(shí)拉線的初張力，臨時(shí)拉線的初張力，一般一般T1500010000 N； T導(dǎo)線或地線安裝張力導(dǎo)線或地線安裝張力,N；（2）掛線荷載）掛線荷載 當(dāng)緊線達(dá)到導(dǎo)線弧垂的設(shè)計(jì)要求后，把導(dǎo)線當(dāng)緊線達(dá)到導(dǎo)線弧垂的設(shè)計(jì)要求后，把導(dǎo)線與與絕緣子串連接起來(lái)掛到桿塔上的作業(yè)過(guò)程叫掛線。絕緣子串連接起來(lái)掛到桿塔上的作業(yè)過(guò)程叫掛線。這種操作也只考慮在耐張、轉(zhuǎn)角桿塔上進(jìn)行。如這種操作也只考慮在耐張、轉(zhuǎn)角桿塔上進(jìn)行。如圖圖9所示，導(dǎo)線掛到桿塔上后松開(kāi)牽引鋼繩，使桿所示，導(dǎo)線掛到桿塔上后松開(kāi)牽引鋼繩，使桿塔受到一個(gè)突加的張力荷載。在實(shí)際施工

28、中，這塔受到一個(gè)突加的張力荷載。在實(shí)際施工中，這種種施工操作一般只能逐根施工操作一般只能逐根(相相)進(jìn)行。由于荷載較大，進(jìn)行。由于荷載較大，桿塔設(shè)計(jì)中可考慮設(shè)置臨時(shí)拉線平衡部分荷載。桿塔設(shè)計(jì)中可考慮設(shè)置臨時(shí)拉線平衡部分荷載。圖圖8耐張、轉(zhuǎn)角桿塔掛線荷載示意圖耐張、轉(zhuǎn)角桿塔掛線荷載示意圖（a）相鄰檔的導(dǎo)線未掛（）相鄰檔的導(dǎo)線未掛（b）相鄰檔的導(dǎo)線已掛）相鄰檔的導(dǎo)線已掛相鄰檔導(dǎo)線未架設(shè)時(shí)：相鄰檔導(dǎo)線未架設(shè)時(shí)： 垂直荷載垂直荷載 G=nG+T0tg +GF N 橫向水平荷載橫向水平荷載 Px=nP+(KT-T0)sin 1 N 縱向水平張力縱向水平張力T=(KT-T0)cos 1 N 式中式中 T導(dǎo)

29、線安裝張力，導(dǎo)線安裝張力，N；T0臨時(shí)拉線平衡的導(dǎo)線張力，對(duì)臨時(shí)拉線平衡的導(dǎo)線張力，對(duì)220k和和500kV線路一般取線路一般取T0=1000020000N； 1轉(zhuǎn)角桿塔導(dǎo)線方向與橫擔(dān)垂線方向間轉(zhuǎn)角桿塔導(dǎo)線方向與橫擔(dān)垂線方向間的夾角，當(dāng)橫擔(dān)方向垂直于線路夾角內(nèi)角的夾角，當(dāng)橫擔(dān)方向垂直于線路夾角內(nèi)角平分線上時(shí)平分線上時(shí) 1 /2( 為線路轉(zhuǎn)角為線路轉(zhuǎn)角)臨時(shí)拉線與地面間的夾角，臨時(shí)拉線與地面間的夾角， ；n導(dǎo)線垂直荷載或橫向水平荷載分配系數(shù)；導(dǎo)線垂直荷載或橫向水平荷載分配系數(shù)； K動(dòng)力系數(shù)，取動(dòng)力系數(shù)，取1.2。045相鄰檔導(dǎo)線已架設(shè)時(shí)： 垂直荷載 G=nG+GF N 橫向水平荷載 Px=nP+

30、KTsin1 N 縱向水平張力T=KTcos1 N 例例 8試計(jì)算試計(jì)算110KV線路無(wú)拉線直線電桿上的安裝線路無(wú)拉線直線電桿上的安裝荷載。電桿總高度荷載。電桿總高度21m，埋深，埋深3m，下橫擔(dān)長(zhǎng)度，下橫擔(dān)長(zhǎng)度2.6m。導(dǎo)線為。導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ150/35型，地線為型，地線為177.81470A。水平檔距為。水平檔距為245m，垂直檔距為，垂直檔距為368m，絕緣，絕緣子串和金具的總重量為子串和金具的總重量為530N（7片片x4.5），地線金具重），地線金具重量為量為90N，安裝，安裝荷載組合情況為有相應(yīng)風(fēng)荷載組合情況為有相應(yīng)風(fēng)10m/s10m/s、無(wú)冰。、無(wú)冰。導(dǎo)、地線的風(fēng)壓比載為導(dǎo)、地線的風(fēng)

31、壓比載為4D(10）=6.6210-3， 4B(10）=15.7410-3， 地線自重比載地線自重比載1B85.6510-3 導(dǎo)線自重比載導(dǎo)線自重比載1D35.810-3 導(dǎo)線截面積導(dǎo)線截面積AD181.62 ， 地線截面積地線截面積 AB37.15 mm2 2mm解:吊上導(dǎo)線時(shí)荷載:1、掛好的導(dǎo)、地線的荷載地線重量：GB=1BABLV+GJB =85.6510-337.15368+90=1260 N地線風(fēng)壓：PB4B（10）ABLP=15.7410-337.15245=142N導(dǎo)線重量：GD=1DADLV+GJD=35.810-3181.62368+520=2913N絕緣子風(fēng)載： 上導(dǎo)線絕緣

32、子約在18m,查表得Z 1.06 PJD=n1(n2+1)Z AJW0 =1(7+1) 1.060.03102/1.6=16N 導(dǎo)線風(fēng)壓：PD4D（10）ADLP+PJD 6.6210-3181.62245+16=311N2、正在掛的導(dǎo)線荷載（1）吊上導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線越過(guò)下橫擔(dān)須向外拉開(kāi)（如圖所示）其拉力T2與水平線的夾角為,并假定上下橫擔(dān)間導(dǎo)線水平拉出1.3m。問(wèn)題是：導(dǎo)線以角度拉出遠(yuǎn)離下橫擔(dān)1.3m時(shí)，作用在橫擔(dān)上的力是多少（如圖9）？020020圖圖9T1 T22003.51.3223.51.33.74GT1如圖，x=0得：T2cos T1sin sin1.3/3.74 得T12.7T2 （

33、1） T1cosGD+T2sin 得 （2）聯(lián)立解（1）、（2）式得：T21333NT12.7T22.713333599N由T1引起垂直荷載GT1：GT13599 cos 3599 N 0y0123.5sin203.74DTGT221365. 08 .3112)342. 02913(5 . 374. 3TTT336874. 35 . 31.1（29133368）150010009409N總的橫向水平荷載PKPT1+PD=1.1 1251+311=1687N荷載如圖10（2）吊下導(dǎo)線吊下導(dǎo)線時(shí)橫擔(dān)處的總重量為GKGD+GF+10001.1 2913+1500+10005704N荷載如圖11.33

34、599 sin359912513.74TPN1()1000DTFGK GGG總的垂直荷載：由T1引起的橫向水平荷載PT1：吊上導(dǎo)線吊下導(dǎo)線圖圖10第三節(jié)桿塔設(shè)計(jì)原則第三節(jié)桿塔設(shè)計(jì)原則 桿塔設(shè)計(jì)除了要保證合理的結(jié)構(gòu)外，還要桿塔設(shè)計(jì)除了要保證合理的結(jié)構(gòu)外，還要保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度等，其計(jì)算內(nèi)容有：保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度等，其計(jì)算內(nèi)容有： 結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算該計(jì)算是結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算該計(jì)算是用來(lái)核算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在各種不同荷載作用下用來(lái)核算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在各種不同荷載作用下會(huì)不會(huì)發(fā)生破壞。它包括會(huì)不會(huì)發(fā)生破壞。它包括強(qiáng)度強(qiáng)度、穩(wěn)定穩(wěn)定與承載與承載重復(fù)荷載時(shí)的重復(fù)荷載時(shí)的疲勞疲勞計(jì)算。顯然此項(xiàng)計(jì)算是

35、非計(jì)算。顯然此項(xiàng)計(jì)算是非常重要的。常重要的。 結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)計(jì)算該計(jì)算是結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)計(jì)算該計(jì)算是用來(lái)核算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件是否滿足正常使用情況用來(lái)核算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件是否滿足正常使用情況下的各項(xiàng)規(guī)定的限值。比如下的各項(xiàng)規(guī)定的限值。比如變形變形、裂縫裂縫等。等。一、桿塔結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計(jì)表達(dá)式一、桿塔結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計(jì)表達(dá)式1.結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)表達(dá)式結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)表達(dá)式 0SR 式中各符號(hào)的意義式中各符號(hào)的意義2. 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)表達(dá)式結(jié)構(gòu)和構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)表達(dá)式CGGK+CQiQiK 式中式中 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的裂縫寬度或變形的規(guī)定限結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的裂縫寬度或變形的規(guī)定限 值，其它符號(hào)與上式相同。值，其它符號(hào)與上式相同。二、荷載組合的基本原則二、荷載組合的基本原則1.一般規(guī)定一般規(guī)定 2. 正常運(yùn)行情況的荷載組合正常運(yùn)行情況的荷載組合 （1）最大風(fēng)、無(wú)冰、未斷線）最大風(fēng)、無(wú)冰、未斷線(包括最小垂直荷載包括最小垂直荷載與最大水平荷載的組合與最大水平荷載的組合)。 （2）最大覆冰、相應(yīng)風(fēng)速及氣溫、未斷線。）最大覆冰、相應(yīng)風(fēng)速及氣溫、未斷線。 （3）最低氣溫、無(wú)風(fēng)、無(wú)冰、未斷線）最低氣溫、無(wú)風(fēng)、無(wú)冰、未斷線(適合于終適合于終端桿塔和轉(zhuǎn)角桿塔端桿塔和轉(zhuǎn)角桿塔)。直線型桿塔直線型桿塔（1）導(dǎo)線）導(dǎo)線 單回路與雙回路桿塔斷導(dǎo)線：?jiǎn)位芈放c雙回