输电塔结构模型设计
“大鹏展翅”输电塔结构模型设计
理论方案
浙江省大学生结构设计竞赛组委会
二OO七年十月
目录序 (2)
1. 设计说明书 (4)
1.1 研究背景和意义 (4)
1.2 结构的构思和结构的选型 (4)
2. 方案图 (7)
2.1 模型三维图 (7)
2.2 模型三视图 (8)
2.3 主要构件图 (9)
2.4 支座与连接详图 (10)
3. 计算书 (11)
3.1 计算模型 (11)
3.2 荷载分析 (11)
3.3 内力分析 (12)
3.4 整体结构水平方向变形分析 (13)
3.5 材料的力学性能与粘结工艺 (13)
四研究中存在的问题及反思 (14)
序
输电塔作为这个电器的时代的支撑点，她需要耐人寻味的体态，轻盈的身躯，以及一副刚强的骨架。
一个构筑物第一时间传递给我们是视觉上的冲击，那就是外形。自身的重量是任何物体所必须克服的，轻盈的身躯将为基础减去相当的负担。承受再轻的重量，也必须有相应的骨架。面对高耸的输电塔更是如此。一副合理的骨架结构是承载能力的关键。短短10年时间内我国输电线路长度增加了一倍多。在电网建设的过程中，输电塔也得到了前所未有的发展，从早期的以木材为主要材料作为输电杆，到后来以钢筋水泥杆为主要材料作为输电塔，到现在的以钢材为主要材料作为输电塔；塔重从单基重量1－2吨，发展到现在最大单基塔重3980吨；塔高从几米发展到2004年10月建成投产的江阴段长江大跨越，塔高346.5米，是世界输电第一高塔。因而在此次我们主要考虑以下几个方面来来设计我们的结构：承载能力高、自重轻、结构稳定，合理、外形新颖、符合实际制作、使用时结构变形小。
满足以上各个方面，我们舍弃了传统的类似于筒体的桁架，采用了单刚片受扭的双刚片交叉结构。
她作为一个刚片受水平垃力，可以减少较多面上的短杆件的使用。自重轻，耗材少。外形更是完成了一个突破。同时长杆件的使用减少了结点的处理更符合实际制作的要求。更为了使结构为创新，经济，美观，使用，我们采用了双刚片X交叉的结构。就我们的理论分析，在结构的设计和制作的过程相结合尚在实际使用范畴之内，我们有必要做出大胆的假设，并付出实际的行动。在实践中把握真理。
1. 设计说明书
《逍遥游》曰：
北冥有鱼，其名为鲲。鲲之大，不知其几千里也；化而为鸟，其名为鹏。鹏之背，不知其几千里也；怒而飞，其翼若垂天之云。
北方的大海里有一条鱼，它的名字叫做鲲。鲲的体积，真不知道大到几千里；变化成为鸟，它的名字就叫鹏。鹏的脊背，真不知道长到几千里；当它奋起而飞的时候，那展开的双翅就像天边的云。
方不知鹏有多大，但相比现今的高耸结构却极为贴切。大而轻且有惊人的力量，扶摇直上则九万里。这更是符合了我们结构的意境。我们的结构因此而得名。
1.1 研究背景和意义
在我们参加结构设计大赛前，结构的概念对于我们而言只限于书本。创造更是在我们思考范围之外。不知道是多年学习上的弊端还教育模式的缺陷，对于实际和创作我们毫无概念和头绪。但任何状态在努力之后都是可以被打破的，随之形成新的格局。这次结构大赛便成就了这样一个改变。在这次结构的设计和模型的制作中我们的经验就如我们的模型那般从无到有，从满身缺陷到逐步完善。期间我们的思想也经历了一个从浮躁到镇静的过程。观察了学校周围的实物电塔以后，我们就模仿实物把初步模型锁定了。真正的制作也便开始了，随之而来的却是众多不可预知的问题的不断涌现和解决，成功似乎就我们眼前。有设计和实际的冲突，有结构材料应用和杆件制作方面的困难，还有就是结点上的处理等都是我们必须克服的，在一个又一个模型的建立和推翻，我们有些沮丧却未曾放弃。这样我们才有机会附上这篇心得。
1.2 结构的构思和结构的选型
输电塔的介绍随着钢铁工业的快速发展和钢结构设计标准的不断完善，为设计人员扩展了思路。近几年来设计人员设计出了许多新的塔型，有为了减少线路走廊宽度的紧凑型塔、有跨越大江大河的大跨越塔、有线路走在城郊附近与城市环境相协调的钢管塔等，充分体现了钢结构在输电塔的广泛运用。
（一）结构构思
在此次结构的设计中我们做出了大胆尝试。我们的思路主要从美观，结构，制作和承重出发。
（1）外观
窈窕淑女君子好逑。人把自己推荐出去需要亮装，优雅的体态。一件物品表达自己的最直接方式就在视觉上第一时刻征服眼球，而一个平凡无奇的结构是达不到我们的目的。在传统和创新间我们选择了后者。舍弃传统的四面矩形框架受扭的结构，设计为新颖的双刚片交叉结构。从各个角度观察，还是从整体结构和局部桁架，会发现三角形是这个结构所要表达主题。无论是古时的金字塔还现代的中银大厦都无不体现人类的三角情节，三角除了她所体现出来棱角的个性，更是因为她在力学上所表现出来的稳定形。
（2）结构
结构的好坏直接影响承受何载的大小以及材料的损耗量。输电塔在承受拉压的同时还受到水平方向的拉力产生的扭矩。对于抗扭而言，筒结构是我们的第一选择。它具有良好的抗扭性能。类似与传统结构，它多以长方体的结构形式出现。在四个外围竖直面上做大量的斜杆来抵抗水平方向拉力产生的扭矩。结构中的杆件发挥的作用是极为合理的。然而对于材料的损耗却偏多。在受力考虑，我们着重突出面受扭。在受力的形式上，单刚片的受力将结构受扭力的状况中解放。使的结构的受力方式转变为刚片受弯，这样便降低了杆件截面的强度要求。为了弥补结构的稳定上的缺陷，我们通过细杆在左右两侧做了两个X的支撑解决了结构的整体稳定性。竖向荷载由框架结构主要承受，支撑体系来承受侧向荷载，保证结构有足够的侧向刚度，以控制侧向位移在规定限制内。顶部我们考虑受竖直拉力，故通过一根长细杆平衡左右受力。
（3）制作
出于对结构整体性的考虑，我们选择以四长杆为主杆由基础直到顶部，细短杆做支撑以及少量的桁架。同时对次材料进行的分析，结点是我们制作方面较难克服的一个关口。尽量少的结点也正是我们所追求的。而双刚片的一单面受力减少了桁架的制作，在减少自身重量的同时也减少了结点。
（4）承重
以一个面来承受水平压力，相对与一个体来承栽。不考虑自重的情况下，体受力具有的优势。但考虑材料的平均的承载的是时候，合理的面受力将体现出相当的优势。
（二）结构的选型
方案一图方案二图
方案一：
如上图一所示，我们最初选择的结构是以双钢片上去，周边不做桁架支撑，整体看上去干净利落，但是她有一个致命的薄弱点，就是在两主杆的交叉点在加载过程中会形成应力集中，会导致结构失稳，因此我们放弃了这个方案。
方案二：
如上图二所示，考虑到方案一结构的薄弱点，以及经过大量的思考，我们决定在主杆上再用杆支撑，形成像筒一样的结构，是结构在交叉面的受扭面积变大，中间用小杆支撑，使结构的稳定性比方案一有了相当大的提高。
综上所述，我们选择了双刚片X交叉受力同时在结构中下部分做交叉桁架支撑的结构形式。
。
2. 方案图2.1 模型三维图
图1 模型三维图
2.2 模型三视图
图2 正视图
图3 俯视图
图4 侧视图2.3 主要构件图
1.主杆
图5 主杆剖面图2.附杆
图6 细杆剖面图
2.4 支座与连接详图
图7主杆与底板连接处构造图8 杆件相互连接详图
3. 计算书
3.1 计算模型
本输电塔结构简化为下图所示力学模型，其中L=AE=BD=107CM,AB=40CM,DE=30CM。
图9. 计算模型
3.2 荷载分析
输电塔结构承受的荷载除本身自重主要是水平方向和竖直方向的荷载作用，由于输电塔的自重较轻与水平荷载和竖直荷载相比可以忽略不计。所以。再内力分析中只要考虑水平荷载和竖直荷载的作用。
竖直方向的作用等于把力平均分配到四根主杆上。然后在A点，或B点进行水平方向的作用，此结构等于把单方向水平拉了所产生的扭力转化为对结构的一种拉压形式，为了加强结构的整体稳定性，所以在结构的部分处加了许多桁架，由于短小的杆件过多，为了计算方便，我们对实际结构进行了简化处理进行分析，而在后面的强度与刚度分析中给与保守的设计，来弥补这一点，以满足输电塔设计的要求。
3.3 内力分析
1）竖直方向作用分析
根据结构力学概念及结构的对称性，当荷载作用在A或B点的时候。杆件都受压力，做杆件的受压内力图：
在这种情况下Fmax=25kN
2）水平方向作用分析
由于此结构的特殊性，所以在结构的上不存在弯矩。只是转化为抗拉和抗压，做杆件的受压受拉内力图：
在这种情况下Fmax=100N
3.4 整体结构水平方向变形分析
根据计算和实际的输电塔模型，显然结构的A或B水平方向的偏移在每一次具体加载时都不超过5CM，所以满足最大水平拉力要求。
3.5材料的力学性能与粘结工艺
2.1材料力学性能指标
1、170g牛皮纸弹性模量与拉应力.压应力
弹性模量（MPa）拉应力（MPa）压应力（MPa）
3000 40 13
2、蜡线极限拉力
股数 1 2 3 4 5 6
极限力（N）48 110 168 207 225 232
乳液聚合是一种或几种烯类单体在乳化剂的分散稳定作用下经自由基引发剂引发，在水相中呈水包油乳状液分散的聚合反应过程。聚合产物是以微胶粒（0.1~1.0μm）状态分散在水相中的乳状液，稳定性优良。由于以水作介质，具，使用安全，无污染的优点，用于粘合剂最合适。
由于牛皮纸的抗压强度远远小于抗拉强度，所以在制作的时候我们尽可能的把牛皮纸卷得厚实。但是在制作与受力方面环形得截面比较合适，所以我们得杆
件都是做成圆杆的。
白胶中含有水分涂在牛皮纸上会降低它的强度，所以胶水尽可能的少用。在关键部分涂上薄薄的均匀的一层即可。在结点的处理上，我们把附杆剖开一些，然后固定在需要绑的杆件上，然后涂上胶，绑上腊线。
4. 研究中存在的问题及反思
单刚片代替体结构受扭的事例在实际中并不被提倡，但对于一些特殊的构筑物，她还是体现出相当的优越性。我们所设计的三角形刚片X交叉在受力和力的传递上都较为简单和明确。在自重和何载的取舍间，我们取得了一个另人满意的平衡点。
她作为一个刚片受水平垃力，可以减少较多面上的短杆件的使用。自重轻，耗才少。外形更是完成了一个突破。同时短杆件的使用有减少了结点的处理更符合实际制作的要求。更为了使结构为创新，经济，美观，使用，我们采用了双刚片X交叉的结构。就我们的理论分析，在结构的设计和制作的过程相结合尚在实际使用范畴之内，我们有必要做出大胆的假设，并付出实际的行动。在实践中把握真理。
架空输电线路的施工工艺流程
架空输电线路的施工工艺流程 输电线路的建设工作分为：准备工作、施工安装、工程验收。施工安装是将输电线路的各个组成部分按设计图纸的要求进行安装作业，包括：土石方、基础、杆塔、架线、接地装置等五个工序，通常将这五个工序又综合成三大基本工序：基础、杆塔、架线。 准备工作 根据审定后的施工图纸及现场情况，在幵工前应做好充分准备工作，其主要 工作内容包括：现场调查（接桩），工程指挥部、材料站、施工驻点的选择，器材准备，施工机具准备、检修、障碍物处理及协议，占地赔偿，施工复测、编制施工组织设计和施工计划及施工技术设计，进行技术培训、新技术科研试验，施工图技术交底等。 1.1现场调查（接桩） 设计单位按施工断面图进行现场定位，施工单位派人现场对线路所定的里程桩、杆位桩、方向桩和辅助桩进行现场交接。现场接桩人员应进行现场调查，为的是了解现场情况以便顺利施工，现场调查的主要事项如下： ⑴了解沿线地形、地貌以及各种地形（山地、丘陵、平原、沼泽等）的分布范围。记录各杆塔所处地形能否满足组立杆塔的需要（如不能可要求设计单位移设杆塔位），以便考虑组立杆塔的吊装方法和紧线、放线区段及安放点。 ⑵对山区的各个塔位应调查其能否满足杆塔堆放与所占场地的地形，以及需要幵挖平整场地的工作量。 ⑶了解沿线杆塔位置的地质情况，以便考虑开挖基础的施工方法或采取爆破 施工的可能性。
⑷调查了解浇制混凝土基础的水源分布情况、水质情况。 ⑸调查了解沿线路交叉跨越情况，以便考虑搭设跨越架的型式和高度。 ⑹跨越河流时，应调查水流速度、水深。对季节性河流应了解涸水期、来水期等，以便考虑架线方法。 ⑺调查线路附近地上、地下障碍物情况，以便考虑土石方开挖、爆破的主要措施和放线时应防止导线磨损的措施。 ⑻调查电力线、通讯线的路径及交叉跨越电力线路停电的可能性、允许停电时间，以便与线路施工协调配合，安排施工有关工序的进度和应采取的措施。 ⑼调查线路附近需要砍伐的树木种类、高度以及需要拆迁房屋的问题和沿线青苗分布面积及杆塔占地面积，以便进行障碍物的清理和赔偿。 图地形地貌 1.2 材料点选择根据施工预算中给定的运输半径及便于施工减少二次运输的里程来选择材料点（施工驻点）。材料点的选择应靠近公路、运输方便、通讯便利、地势较高的地方，应远离村屯（考虑防盗）的地方。 图材料点 1．3 备料加工现在施工单位都以效益为中心，人工费用所占比例也较大，如果工器具、材料跟不上而造成窝工，其损失十分大。虽然现在基本上不是买方市场，但各厂的产品
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（5）如果由于地形限制，整体起立抱杆其长度不能为抱杆全长时，在组立好塔腿后，再利用塔腿采用倒装方法接长抱杆。7.2塔腿吊装方法 7.2.1单吊散装塔腿 （1）对于根开大且半边塔腿较重或各塔腿不连成整体的塔号，塔腿段应采用单腿主材吊装的方法。此方法是将各腿的主材或组合角钢主材装上一些辅助材（斜材和水平铁，各塔腿不连成整体的，可以连上和塔腿相连接的塔身主材），分别逐腿吊装。主材的顶端应悬挂好开口滑车并穿入Ф12.5的钢丝绳，以便主材组立后用来提升其他水平铁和斜材。 （2）起吊单腿主材的长度视抱杆高度而定，但起吊的单腿主材组合高度不宜超过12m。当单腿主材组立就位后，特别是吊装高度超过10m或重量较重的组合角钢主材时，必须及时设置二条临时拉线，拉线应呈八字型设置，并用双钩或葫芦收紧拉线后才能松出起吊绳时，以防止主材向塔身倾斜。四个塔腿的主材组立完后，再将四侧及内侧的各种斜材、水平铁组装好才能拆除临时拉线。 7.2.3吊装注意事项 （1）若主材上预留有施工孔时，抱杆拉线、承托绳、固定腰环等应挂在施工用孔上，避免钢丝绳直接缠绕铁塔主材或辅材。（2）在满足起吊重量和起吊高度的前提下，尽量与塔身上段组成片起吊。单吊塔腿下段时，必须连接好四根水平铁、塔腿的人
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输电线路杆塔及基础课程设计说明书
输电线路杆塔基础课程设计说明书 一、设计题目：刚性基础设计 （一）任务书 （二）目录 （三）设计说明书主体 设计计算书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论依据，也是审核设计的技术文件之一，因此编写设计说明书是设计工作的非常重要的一部分。 1、设计资料整理 (1)土壤参数 （2）基础的材料 （3）柱的尺寸 （4）基础附加分项系数 2、杆塔荷载的计算 （1）各种比载的计算 （2）荷载计算 1）正常大风情况 2）覆冰相应风 3）断边导线情况 要求作出三种情况的塔头荷载图 3、基础作用力计算 计算三种情况荷载作用下基础的作用力，选择大者作为基础设计的条件。 4、基础设计计算 （1）确定基础尺寸 1）基础埋深h0确定 2）基础结构尺寸确定 A、假定阶梯高度H1和刚性角 B、求外伸长度b' C、求底边宽度B D、画出尺寸图 （2）稳定计算 1）上拔稳定计算 2）下压稳定计算 （3）基础强度计算 5、画基础施工图和铁塔单线图 用A3纸（按制图标准画图）见参考图 6、计算可参考例11－3
《输电杆塔及基础设计》课程设计任务书 一、设计的目的。 《输电杆塔及基础设计》课是输电线路专业重要的专业课之一，《输电杆塔及基础设计》课程设计是本门课程教学环节中的重要组成部分。通过课程设计，使学生能系统学习和掌握本门课程中所学的内容，并且能将其它有关先修课程（如材料力学、结构力学、砼结构，线路设计基础、电气技术）等的理论知识在实际的设计工作中得以综合地运用；通过课程设计，能使学生熟悉并掌握如何应用有关资料、手册、规范等，从设计中获得一个工程技术人员设计方面的基本技能；课程设计也是培养和提高学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。 二、设计题目钢筋混凝土刚性基础设计 三、设计参数 直线型杆塔：Z1－12铁塔（单线图见资料，铁塔总重56816N，铁塔侧面塔头顶宽度为400mm） 电压等级：110kV 绝缘子： 7片×－4.5 地质条件：粘土，塑性指标I L＝0.25，空隙比e＝0.7 基础柱的尺寸：600mm×600mm 1．荷载计算（正常情况Ⅰ、Ⅱ，断边导线三种情况） 2．计算基础作用力（三种情况） 3．基础结构尺寸设计 4．计算内容 （1）上拔稳定计算 （2）下压稳定计算 （3）基础强度计算 五、设计要求 1．计算说明书一份（1万字左右） 2．图纸2张 （1）铁塔单线图 （2）基础加工图
架空输电线路铁塔结构与基础设计
架空输电线路铁塔结构与基础设计 发表时间：2019-09-18T16:59:35.737Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：侯少龙 [导读] 摘要：在我国现代经济社会发展水平不断提升的背景下，电力系统在设计与运行过程中所依赖的基础条件也发生了相应的改变。 （国网乌鲁木齐供电公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐新市区 830000） 摘要：在我国现代经济社会发展水平不断提升的背景下，电力系统在设计与运行过程中所依赖的基础条件也发生了相应的改变。作为我国当前电力供应的基础保障性设施，架空输电线路在电力供应系统中所发挥的作用是非常重要的。但结合我国电力行业实际情况来看，企业目前仍然是电力供应的主要对象，因此，在电力供应经济改善方面的需求仍然是非常明确的。在对架空输电线路铁塔的设计中，除需保障铁塔结构的安全、稳定以外，还需综合考虑设计的经济效益。在目前已发生的各类输电线路安全事故中，因铁塔结构设计不合理所致事故的比例是非常高的。因此，为提高架空输电线路运行安全性和稳定性，做好对铁塔结构与基础的设计、优化工作有着非常重要的意义与价值。 关键词：架空输电线路；铁塔设计；优化 一、架空输电线路铁塔塔型设计 在对架空输电线路铁塔进行内力分析时，可以将铁塔杆系节点看作成铰接点，进而进行有效的内力分析。由于架空输电线路铁塔的工作环境一般较为复杂，为了确保铁塔能够顺利的进行有效的工作，要对铁塔的塔型进行技术经济分析，优选最适宜的塔型。架空输电线路铁塔塔型的选择要充分考虑输电线的导线型号、铁塔的工作环境以及线路的敷设路径等因素，根据铁塔所承受的机械外负荷条件进行塔型的计算和设计工作，进而确保铁塔结构的刚度、强度、稳定性等满足实际工作的要求。 根据铁塔底部宽度的不同，可以将架空输电线路的铁塔分为：窄基铁塔和宽基铁塔两种类型。其中，窄基铁塔的底部宽度与塔体的高度之比介于1/14~1/12之间，而宽基铁塔的底部宽度相对较大，其比值介于1/6~1/4之间。窄基铁塔的底部宽度相对较小，在同样的塔高条件下，其主材所承受的各种作用力相对较大，为了确保塔体的安全性，对主材的要求相对较高，该种类型的铁塔设计主要用于档距较小的铁塔之中，其挡距要小于100m；而宽基铁塔其底部宽度较大，能够将铁塔的作用力进行有效的分解，其主材所受到的作用力相对较小，该种类型的铁塔设计主要用于档距较大的铁塔之中，其档距不小于100m。 二、架空输电线路铁塔结构设计 不同类型的铁塔其架空输电线路的结构设计不尽相同，其具体的结构设计如下： 2.1窄基铁塔的结构设计 依据横担以及铁塔支架的通用程度可以采用以下两种类型的结构布置方案：(1)可以将窄基铁塔的塔头区域设置为垂直的形式，对口宽进行固定，塔身开始逐渐起坡，其铁塔的整体高度与底部的宽度参数设置一致，不考虑输电线路回路数量划分的影响；铁塔横担具有良好的通用性，铁塔中所设置的横担数量要根据架空输电线路中实际的回路数量进行有针对性的设计。(2)铁塔塔身与塔头均按照要求设置一定的通用坡度，铁塔的总高度与铁塔的上口和底部宽度保持一致；横担设置成固定形式不进行通用设计，根据导线的数量可以分为单导线回路和 双导线回路两种不同的形式。 2.2宽基铁塔的结构设计 根据铁塔中导线回路数量的不同可以采取不同类型的结构设计方案。其中，对于使用单导线回路的铁塔，其结构布置具有“上”字型的特点；对于使用双导线回路的铁塔，其结构布置上具有鼓型的特点。 三、架空输电线路铁塔基础设计的技术优化措施 3.1加强铁塔的基础 在输电线路铁塔结构设计中，杆塔基础分类三类合计三十三种：①水泥杆基础：分为非原状土无拉线盘基础和非原状土有拉线盘基础两种；②钢管杆基础：分为非原状土台阶式基础、非原状土直柱式柔性基础和非原状土素混凝土基础三种；分为原状土掏挖式基础、原状土套筒式基础、原状土卡盘式基础和原状土复合沉井基础四种；及原状土灌注桩长桩单桩基础、原状土灌注桩长桩多桩承台基础、原状土灌注桩短桩抗倾覆基础、原状土灌注桩短桩位移基础、原状土灌注桩美国算法基础、原状土灌注桩钢管短桩位移基础和原状土灌注桩钢管短桩抗倾覆基础十一种；小计十四种；③直立式铁塔系列基础：非原状土刚性台阶式基础、非原状土直柱式柔性基础、非原状土斜柱式柔性基础、非原状土素混凝土（回填土）基础、非原状土联合式基础和非原状土窄基塔独立式刚性台阶式基础六种；及原状土素混凝土（原状土）基础、原状土灌注桩长桩-单桩带连梁基础、原状土灌注桩长桩-多桩带承台基础、原状土灌注桩短桩抗倾覆基础、原状土灌注桩短桩位移基础、原状土掏挖式基础、原状土岩石基础、原状土复合沉井基础、原状土窄基塔独立式长桩单桩灌注桩基础和原状土窄基塔独立式长桩多桩带承台基础十种；小计十六种。 对于运输或浇制混凝土有困难的地区，可采用预制装配式基础或金属基础；对电杆及拉线宜采用预制装配式基础。设计方案中还要正确分析铁塔基础受力，应首先保证安全，针对轴心受压基础、轴心受拉基础，分别选取不同的K值。对于新基础计算的前提条件是地基承载力满足设计要求，若地质属淤泥或淤泥质土，则必须进行重新设计。总之，基础型式应综合沿线地质、施工条件和杆塔型式并综合考虑基础稳定、承载力、不均匀沉降、基础位移、采空区、基础上拔土重度、上拔角、倾覆、冻土和洪泛区等诸多因数。 3.2降低杆塔的接地电阻 高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比，根据各基杆塔的土壤电阻率的情况，尽可能地降低杆塔的接地电阻，这是提高耐雷水平的基础，也是最经济、有效的手段。即：①杆塔所在地若有水平放设的条件，可水平外延接地，这样不但可降低工频接地电阻，还可有效地降低冲击接地电阻。②增加埋设深度接地极，就近增加垂直接地极的运用。③合理敷设降阻剂。④增加盐、酸、碱、盐及木炭等物质。如地下较深处的土壤电阻率较低，可用竖井式或深埋式接地极。 3.3优选路径和塔型的最佳搭配 城市紧凑型多回路钢管杆走廊、或钢管塔走廊，它在技术上能满足输电线路的实际要求，且钢管杆造型美观，安装快捷，占地面积省，还与城市地势较为平坦，走廊宽度小，线路施工方便等特点相适应，故得以迅速发展。输电线路的走廊宽度由塔头尺寸、风偏、安全距离三部分组成。减少线路走廊宽度的关键在于控制塔头尺寸和风偏。采用固定挂点的直线杆塔以及固定跳线的耐杆塔，是减少塔头尺寸
输电杆塔及基础设计复习
输电杆塔及基础设计复习： 1.直线型杆塔：①仅承受垂直荷载及横向水平风荷载，不承受顺线路方向张力的杆塔②采 用悬垂绝缘子串③在承受不平衡张力时，允许杆塔发生倾斜或杆塔上某个构件允许破坏。 2.耐张型杆塔①不仅承受垂直荷载及横向水平荷载，而且承受很大的纵向水平荷载②采用 耐张绝缘子串③发生断线事故时，不允许发生杆塔倾斜 3.耐张段：两个耐张杆塔之间的档距构成一个耐张段。设置耐张段的原因：因为耐张杆塔 能限制事故断线影响范围。 4.荷载的分类：（1）永久荷载：包括杆塔自重荷载、导线、地线、绝缘子、金具的重力及 其他固定设备的重力，土压力和预应力等。（2）可变荷载：包括风荷载、导线、地线和绝缘子上的覆冰荷载，导线地线张力、人工和工具等附加荷载，事故荷载、安装荷载和验算荷载等。（3）特殊荷载：地震引起的地震荷载，以及在山区或特殊地形地段，由于不均匀结冰所引起的不平衡张力等荷载。 5.荷载标准值：用于变形和裂缝计算。荷载设计值：用于强度计算。永久荷载分项系数γ G=1.2可变荷载分项系数γQ=1.4 6.角度荷载：对于转角杆塔及有小转角的直线塔，导线张力在横担方向的矢量和。 7.S=γG·C G·G K+ψΣγQi·C Qi·Q ik C G、C Qi永久和可变荷载的荷载效应系数。G K、Q ik永久、可变荷载标准值。 8.呼称高度H=λ+f max+h x+Δh 9.f tk抗拉强度标准值。f t抗拉强度设计值。f c抗压强度设计值。f ck抗压强度标准值。f cm混 凝土弯曲抗压设计值。f cmk混凝土弯曲抗压标准值。f y受拉区钢筋强度设计值。f yk受拉区钢筋强度标准值。3φ16Ⅰ级钢筋。3Φ16Ⅱ级钢筋。φ16@120直径为16mm的Ⅰ级钢筋按间距为120mm布置。 10.环形截面强度计算引用α值其定义是：受压区面积和构件环形面积的比率是为了限制超 筋的验算。α=ψ/z=f y·A s/（f cm·A+2f y·A s） 11.抗扭计算中有两个界限0.7ft和0.25ft分别起什么作用？答：τ≤0.7ft时按构造配箍筋（螺 旋钢筋），τ>0.7ft时按计算配置螺旋钢筋和纵筋。τ≤0.25fc按受弯构件设计的截面尺寸满足要求，τ>0.25fc按受弯构件设计的截面尺寸不满足要求。 12.如何判断环形截面大偏心、小偏心？答：（1）大偏心受压：出现拉环当2φ≤180 （φ ≤90 ）或N/f cm·A≤0.5时为大偏心（2）小偏心受压：出现压环，一般不会出现裂缝当φ>90 或N/f cm·A>0.5时为小偏心。 13.预应力钢筋混凝土电杆的主要优点：①在使用荷载下不出现裂缝或大大地延迟裂缝的出 现，减少了在使用荷载下钢筋拉应力搞的构件的裂缝宽度；因此对裂缝要求较高的构件特别适用。②可以合理利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土，从而节省材料和减轻自重。③由于提高了抗裂度，从而提高了构件的刚度和耐久性。 14.拉线单杆直线电杆为何要按压弯构件计算？最大弯矩核能发生在什么部位？答：由于单 杆直线电杆在加拉线后，改变了拉线点以下杆柱的受力情况（即将杆身所受弯距转化为压力）最大弯矩可能发生在拉线点以下0.577h3处。拉线点以上弯矩计算：与单杆电杆弯矩计算相同，因绕度较小，可不考虑附加弯矩，即不需乘以1.15。拉线点以下杆柱按压弯构件计算。 15.转角电杆布有哪些拉线？在什么情况下需要加设反向拉线和分角拉线？答：转角电杆布 置的拉线有：①转角拉线：平衡角度力和水平风荷载②反向拉线：防止反向风荷载大于导线的角度荷载，从而导致拉线收到负的拉力而松弛③分角拉线：为防止转角电杆在正常情况运行下一直受导线、地线张力的作用使杆身长时间向内角方向产生一个作用力，
结构力学输电塔赛题
附件1：重庆文理学院第二届结构设计大赛题目 《山地输电塔模型设计与制作》 1 命题背景 我国是世界最大的能源消费国，能源供应能力的提升在我国主要受到能源资源分布不平衡以及各地区经济发展不平衡的制约，尤其是近年来我国能源开发加速向西部和北部转移，更使能源基地与负荷中心的距离越来越远。因此，为满足我国能源大规模、远距离输送和大范围优化配置的迫切需要，发展特高压输电通道已成必然。 输电塔（如图1所示）作为输电通道最重要的基本单元，是输电线路的直接支撑结构，为高耸构筑物。由于输电塔所处环境、地形复杂，承受包括风荷载、冰荷载、导地线荷载等多种荷载作用，其安全性和可靠性长期以来受到广大学者及设计人员的密切关注。特别是随着近年来我国土地资源紧缺以及环保要求的提高，特高压输电通道所采用的输电塔正逐步趋于大型化，出现了众多有趣的结构形式。 图1 输电塔 2 模型概述 要求设计并制作一个山地输电塔模型（以下简称“模型”），模型柱脚用自攻螺钉固定于400mm×400mm×15mm（长×宽×厚）的竹制底板上，模型底面尺寸限制在底板中央250mm×250mm的正方形区域内，如图2a所示，底板中心点为o点。 模型上须设置“低挂点”2个、“高挂点”1个用于悬挂导线，“高挂点”同时兼作“水平加载点”用于施加侧向水平荷载。低挂点应为模型最远外伸（悬臂）点，距离底板表面高度应在1000mm~1100mm范围内，2个低挂点在底板面上的投影应分别位于如图2a所示的上、下扇形圆环阴影区域内；高挂点距离底板表面高度应在1200mm~1400mm范围内，其在底板
面上的投影距离o 点不得大于350mm ，且高挂点应为模型的最高点。模型低挂点、高挂点（兼水平加载点）的竖向位置要求如图2b 所示。 (a) 俯视图 (b) 三维简图（构型仅参考） 图2 输电塔模型几何尺寸要求（mm ） 3 加载概述 山地输电塔模型的加载装置主要由承台板、下坡门架、上坡门架和侧向加载架组成，如图3所示。下坡和上坡门架均设有“低挂点”2个、“高挂点”1个，导线悬挂在下坡门架、模型和上坡门架的对应挂点上（对低挂点，门架与模型之间仅能在同侧挂点悬挂导线，如可在上（下）坡门架低挂点1ˊ（1ˊˊ）和模型低挂点1之间悬挂，禁止异侧悬挂），如图4所示。 上坡门架位置固定，下坡门架可绕o 点水平旋转，旋转角度有0°、15°、30°、45°供选择（图3和图4均以旋转30°为例）。比赛时，旋转的具体角度各参赛队相同，在模型制作前统一抽签确定。 加载前，将底板卡扣在承台板上，挂上3根导线（各参赛队相同，在模型制作前统一抽签确定）、加载盘和侧向加载引导线，此时为“空载”阶段，并在承台板上放置3个激光测距仪用于测量3根导线跨中加载盘底面至承台板面之间的净空距离。荷载施加分三级，一、二级加载均为挂线荷载，分别在指定导线的加载盘上放置砝码，三级加载是通过侧向加载引导线施加侧向水平荷载。 (400×400×15)导
输电线路铁塔吊车组立施工工法
输电线路铁塔吊车组立施工工法 青海送变电工程公司 二〇一二年十二月十六日
目录 目录............................................................... 1 前言............................................................... 2 工法特点........................................................... 3 适用范围........................................................... 4 工艺原理........................................................... 5 施工工艺流程及操作要点............................................. 6材料与设备......................................................... 7 质量控制........................................................... 8 安全措施........................................................... 9 环保措施........................................................... 10 效益分析.......................................................... 11 应用实例..........................................................
输电杆塔及基础设计复习
1. 直线型杆塔：①仅承受垂直荷载及横向水平风荷载，不承受顺线 路方向张力的杆塔②采用悬垂绝缘子串③在承受不平衡张力时，允许杆塔发生倾斜或杆塔上某个构件允许破坏。 2. 耐张型杆塔①不仅承受垂直荷载及横向水平荷载，而且承受很大 的纵向水平荷载②采用耐张绝缘子串③发生断线事故时，不允许发生杆塔倾斜 3. 耐张段：两个耐张杆塔之间的档距构成一个耐张段。设置耐张段 的原因：因为耐张杆塔能限制事故断线影响范围。 4. 荷载的分类：（1）永久荷载：包括杆塔自重荷载、导线、地线、 绝缘子、金具的重力及其他固定设备的重力，土压力和预应力等。 （2）可变荷载：包括风荷载、导线、地线和绝缘子上的覆冰荷载，导线地线张力、人工和工具等附加荷载，事故荷载、安装荷载和验算荷载等。（3）特殊荷载：地震引起的地震荷载，以及在山区或特殊地形地段，由于不均匀结冰所引起的不平衡张力等荷载。 5. 荷载标准值：用于变形和裂缝计算。荷载设计值：用于强度计 算。永久荷载分项系数γG=1.2 可变荷载分项系数γQ=1.4 6. 角度荷载：对于转角杆塔及有小转角的直线塔，导线张力在横担 方向的矢量和。 7. S=γG·C G·G K+ψΣγQi·C Qi·Q ik C G、C Qi 永久和可变荷载的荷载效应系数。G K、Q ik永久、可变荷载标准值。 8. 呼称高度H=λ+f max+h x+Δ h 9. f tk 抗拉强度标准值。f t抗拉强度设计值。f c抗压强度设计值。f ck抗
压强度标准值。f cm 混凝土弯曲抗压设计值。f cmk混凝土弯曲抗压标准值。f y受拉区钢筋强度设计值。f yk 受拉区钢筋强度标准值。3φ16Ⅰ 级钢筋。3Φ16Ⅱ级钢筋。φ16@120直径为16mm 的Ⅰ级钢筋按间距为120mm 布置。 10. 环形截面强度计算引用α值其定义是：受压区面积和构件环形面积的比率是为了限制超筋的验算。α=ψ/z=f y·A s/（f cm·A+2f y·A s） 11. 抗扭计算中有两个界限0.7ft 和0.25ft分别起什么作用？答：τ≤ 0.7ft时按构造配箍筋（螺旋钢筋），τ>0.7ft 时按计算配置螺旋钢筋和纵筋。τ≤ 0.25fc 按受弯构件设计的截面尺寸满足要求，τ>0.25fc 按受弯构件设计的截面尺寸不满足要求。 12. 如何判断环形截面大偏心、小偏心？答：（1）大偏心受压：出现拉环当2φ≤180 （φ≤90 或N/f cm·A≤0.5 时为大偏心（2） 小偏心受压：出现压环，一般不会出现裂缝当φ>90 N/f cm·A>0.5 时为小偏心。 13. 预应力钢筋混凝土电杆的主要优点：①在使用荷载下不出现裂缝或大大地延迟裂缝的出现，减少了在使用荷载下钢筋拉应力搞的构件的裂缝宽度；因此对裂缝要求较高的构件特别适用。②可以合理利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土，从而节省材料和减轻自重。 ③由于提高了抗裂度，从而提高了构件的刚度和耐久性。 14. 拉线单杆直线电杆为何要按压弯构件计算？最大弯矩核能发生在什么部位？答：由于单杆直线电杆在加拉线后，改变了拉线点以 下杆柱的受力情况（即将杆身所受弯距转化为压力）最大弯矩可能发生
输电线路杆塔结构设计
浅谈输电线路杆塔结构设计 摘要：文章综述了我国高压输电线路铁塔结构设计方面的一些经验、看法和常被忽略的问题。对我国输电线路杆塔结构在荷载取值、结构优化、新材料应用等方面的研究进展加以介绍，并且根据研究现状和社会经济发展需求，提出今后研究需要进一步加强的内容。 关键词：输电线路；杆塔型；结构设计 abstract: this paper reviews some experience of the design of tower structure for hv transmission lines in china’s views and often overlooked problem. to introduce the research progress on load, structure optimization, the application of new materials and other aspects of china’s power transmission lines, and according to the current research status and the demand of social and economic development, puts forward the future research needs to further strengthen the content. key words: transmission line tower type; structural design; 中图分类号：tb482.2文献标识码：a文章编码： 引言 输电线路杆塔是支承架空输电线路导线和地线并使它们之间以
输电线路铁塔组立施工方案
龙湾-吉木乃220千伏线路工程I标段 铁塔组立施工方案 龙湾-吉木乃220千伏线路工程I标段 2016年06月
目录 一、工程概况 0 1.1、工程概况 0 1.2、本工程铁塔组立要求及规定 0 二、施工组织措施 (1) 2.1、组织机构 (1) 2.2、项目部人员主要职责 (2) 2.3、施工人员必需具备的条件及人员需求计划 (3) 2.5、施工准备组织工作 (3) 三、铁塔构件运输 (8) 3.1、运输前检查 (8) 3.2、构件运输 (8) 四、铁塔组立技术措施 (9) 4.1地面组装一般规定 (9) 4.2铁塔起吊组立 (11) 五、铁塔组立安全保证措施 (17) 5.1安全管理组织机构 (17) 5.2施工过程风险控制安全措施 (19) 5.3铁塔组立过程风险控制安全技术措施 (20) 六、铁塔组立质量保证措施 (22) 6.1质量组织机构 (22) 6.2质量管理措施 (22)
6.3质量技术措施 (23) 七、铁塔组立工期保证措施 (23) 7.1影响施工进度的因素 (23) 7.2施工进度计划保证措施 (24) 八、现场环境及文明施工 (24) 九、应急行动 (25) 十、铁塔组立危险源风险评估及控制措施 (25) 10.1、安全风险评估报告 (25) 附：杆塔组立主要工器具一览表 (31)
一、工程概况 1.1、工程概况 1 、路径走向 线路由220kV 吉木乃变向东出线后，两条单回路平行架设，线路左转向北走线跨过110kV 布吉线、110kV 海喀风线和110kV 龙别线后，线路右转跨过老S319省道后，线路向东北方向走线经过哈吐山后，线路继续东北方向走线出吉木乃县，在木乃县境内走线约2×31km 。 线路进入布尔津县境内后，线路平行110kV 吉布线走线至J5附近。在布尔津县境内走线约2×9km 。 （1）路径敏感点 跨越S319老省道，线路途经哈吐山，有盐碱地，有零星沙丘。 （2） 路径走向 线路由220kV 吉木乃变向东出线后，两条单回路平行架设，线路左转向北走线跨过110kV 布吉线、110kV 海喀风线和110kV 龙别线后，线路右转跨过老S319省道后，线路向东北方向走线经过哈吐山后，线路继续东北方向走线出吉木乃县，在木乃县境内走线约2×31km 。 线路进入布尔津县境内后，线路平行110kV 吉布线走线至J5附近。在布尔津县境内走线约2×9km 。 （3）路径敏感点 跨越S319老省道，线路途经哈吐山，有盐碱地，有零星沙丘。 1.2、本工程铁塔组立要求及规定 2.1、本工程铁塔脚钉安装要求： 1）脚钉布置从地面约1.5米处开始，间距约为450毫米，一般采用M16脚钉，主材接头处脚钉，其直径与螺栓直径相同。 2）直线塔脚钉安装如图所示； 3）转角塔的脚钉布置：单回路转角塔主材的脚钉，塔身部分装于内角侧，塔身以上装于外角侧，0°转角时，只在远离上导线的同一边安装脚钉；多回路转角塔的脚钉布置如图如示。 单回路直线塔脚钉安装布置图 单回路转角塔脚钉安装布置图 1.2.2、本工程铁塔螺栓穿向要求： Ⅰ
输电线路铁塔施工流程
输电线路铁塔施工流程 姓名：王佳 学号：2013409601 专业：电气工程及其自动化
目录 基础工程————————————————————— 铁塔组立————————————————————— 铁塔质量验收——————————————————— 参考文献—————————————————————
输电线路铁塔施工流程 一：基础工程 基坑实在线路复测分坑之后，根据测量锁定的坑位桩进行挖掘的。挖掘时，根据不 同的土壤采取不同的施工方法。 （一）基坑的开挖 基坑开挖的方法有，杆塔基坑开挖方法有人力开挖，机械开挖，爆破开挖等方法。 对于泥水坑的开挖方法视水坑的渗水快慢而定，比较慢的可以边淘边挖，比较快的需要边抽水边开挖。对于流沙坑，一般采用挡土板挡住开挖。 挖掘基础坑的安全措施：①人工清理、撬挖土石方应遵守下列规定： 先清除上山坡浮动土石。 严禁上、下坡同时撬挖。 土石方滚落的下方不得有人并设专人警戒。 作业人员之间保持适当距离。②人工开挖基础时应事先清除坑口附近的浮石，向坑外抛扔土石时，应防止土石回落伤人。③坑底面积超过 米时可由 人同时挖掘，但不得面对面作业。④作业人员不得在坑内休息。⑤不用挡土板挖坑时，坑壁应留有适当坡度。⑥挖掘泥水坑、流沙坑时，应采取有效安全技术措施，使用档板时，应经常检查其有无断裂现象。⑦档土板，支撑应先装后拆，拆除档土板应待基础施工完毕后与回填土同时进行。 （二）现浇混凝土基础施工 现场准备包括基础材料的准备，砂石料堆放场地的选择，水泥的堆放场地选择，安排需合理，模板的安装： （ ）对运达现场的钢，木模板应检查其尺寸是否符合设计要求，有无裂格，变形等合格后再进行拼装
输电杆塔设计课程设计
电气工程及其自动化（输电线路方向）《输电杆塔设计》课程设计 设计说明书 题目：110KV普通硂电杆及基础设计 班级：20081481 学生姓名： 学号：2008148126 指导教师：王老师 三峡大学电气与新能源学院 2011年7月 目录 一、整理设计用相关数据 (1) （1）气象条件表 (1) （2）杆塔荷载组合情况表 (1) （3）导线LGJ-150/25相关参数表 (1) （4）地线GJ-35相关参数表 (1) （5）绝缘子数据表 (2) （6）线路金具的选配表 (2) （7）电杆结构及材料 (3) （8）地质条件 (3) 二、导地线相关参数计算 (4) （1）导线比载的计算 (4) （2）地线比载的计算 (5)
（3）导线最大弧垂的计算 (7) 三、电杆外形尺寸的确定 (9) （1）电杆的总高度 (9) （2）横担的长度 (11) 四、荷载计算 (12) 五、电杆杆柱的强度验算及配筋计算 (15) （1）正常情况的弯矩计算 (15) （2）断线情况时的弯矩计算 (16) （3）安装导线时的强度验算 (17) （4）杆柱弯扭验算 (18) （5）正常情况的裂缝宽度验算 (18) （6）电杆组立时的强度验算 (19) 六、电杆基础强度校验 (21) 七、拉线及附件设计 (22) 八、参考文献 (22) 九、附图
110KV普通自立式硂电杆设计 一、整理设计用相关数据： （1）气象条件表 见后面第四步“荷载计算”最后面。 （3）导线LGJ-150/25相关参数表 LGJ-150/25的相关参数： GJ-35的相关参数：
根据电力金具手册（第二版）查得导线相关数据：
220KV输电线路组塔施工方案(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 220KV输电线路组塔施工 方案(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-7911-78 220KV输电线路组塔施工方案(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1 组立抱杆 1.1组立抱杆操作步骤是： （1）按抱杆各段的配置情况在地面组装好。15m 长的抱杆采取倒落人字钢抱杆组立的方法，人字铝抱杆头抱带上抱杆帽，用3t卸扣分别与牵引绳及吊点绳滑车连接，现场布置见图1.1a。23m长的抱杆采取在基础中心立1根约5m高的钢抱杆（即组塔抱杆的两段），再利用钢抱杆吊立组塔抱杆的方法，但注意起吊滑车挂在抱杆拉线的上方，当起立组塔抱杆至起吊滑车不受力时，拆除起吊滑车，现场布置见图1.1b，工器具可在组塔工器具中选用。 （2）抱杆组立好后，绑扎好各部位的晃绳及牵引绳。布置抱杆顶部的四条拉线，拉线落地端锚于在预先挖埋好的地锚上，拉线对地夹角小于60°。拉线本