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高压输电线路铁塔结构基础设计分析

高压输电线路铁塔结构基础设计分析

摘要

随着我国电力产业的快速发展,国家电网的覆盖范围越来越大,高压输电线

路铁塔结构基础也逐渐向着多样化、复杂化的方向发展。输电线路在使用过程中

会受到各种各样的作用力,这些力都是依靠铁塔结构基础传输到地基当中,因此

铁塔基础的任何部分出现问题或破损,都会对整个输电线路产生巨大的影响。因

此对铁塔结构基础的类型进行系统地分析探讨,详细说明铁塔结构基础的受力情况、经济效益和施工工艺,为高压输电线路铁塔结构基础设计提供了重要的理论

指导。

关键词:高压输电线路;铁塔结构基础;设计

一、铁塔结构基础的类型

(一)混凝土台阶式基础

混凝土台阶式基础底板内不置入受力钢筋,此外基础底板的台阶拥有不小于1.0的高宽比,是我国使用率最高的铁塔结构基础。因为这种结构只有立柱配筋,台阶没有钢筋,因此这种结构的混凝土消耗量比较大,而钢筋的消耗量比较小,

比较容易校正,通常将塔脚板和地脚螺栓连接起来固定铁塔,这种施工工艺比较

简单,有助于缩短施工工期,提高施工效率。

(二)掏挖基础

掏挖基础结构是在土胎中置入底板,能够充分发挥原状土的承载性能,这种

结构不需要支模,也不需要土壤回填,有效减轻了施工模板的运输难度,减少了

施工工程量。从环境效益角度分析,掏挖基础能够避免对周围环境造成破坏,拥

有较高的环境效益。但是掏挖基础结构容易受到土壤性质、地下水分布等因素的

影响,因此在使用时有着严格的规定。

(三)岩石嵌固式基础

嵌固式基础通常应用在强风化或中等风化的岩石地段,此外由于其它因素的

影响而无法使用直锚式岩石基础的地段,也可以使用嵌固式基础,该结构的使用

范围比较宽泛,这种结构能够有效减少岩石的挖掘量,不需要回填土处理,因此

非常有利于环境保护。

(四)斜柱板式基础

斜柱板式基础在国内的使用频率比较高,是高压输电线路铁塔基础结构中最

为常见的一种类型。在施工过程中,斜柱板式基础的基础立柱坡度需要根据塔腿

材料进行合理设计,因为塔腿主材角钢是直接插入底板的,能够有效减小来自基

础柱顶的水平力,而且减小了立柱正截面的强度和立柱的截面。斜柱板式基础的

底板面积比较大,底板厚度较小,并配有双向钢筋,使得台阶宽高比达到了 2.5,有效提升了基础抗拔性能,比较适合基础浅埋。

(五)钢筋混凝土板式基础

钢筋混凝土板式接触的基础立柱和底板内部都配置了受力钢筋,该结构的基

础底板台阶拥有大于1.0、小于2.5的宽高比。由于这种结构的底板较宽、柔性好,再加上自重轻的特性,有效减少了混凝土的消耗量,比较符合节能环保的建

设理念。钢筋混凝土板式基础非常适合偏远山区、煤矿采空区,是一种较为理想

的铁路基础结构。

二、大开挖基础结构设计分析

(一)大开挖基础结构的经济效益分析

大开挖基础的结构类型比较多,参考不同的标准可以分为多种类型,例如以

基础对地基的影响为依据,可以细分为偏心基础和轴心基础;以基础立柱的形态

为基础,可以细分为斜柱基础和直柱基础;以基础受力情况为依据,可以细分为

刚性基础和柔性基础。

偏心基础结构的重心位于塔腿主材料的延长线上,能够最大限度地减小地基边缘的应力,有效节省施工材料,减少施工费用费用支出。偏心直柱刚性基础的经济效益略逊于轴心基础,但是斜插式刚性基础在地下水较为丰富的地段中明显优于斜插式柔性基础。斜柱的最大特征是斜柱和塔腿主材的坡度一致,施加在主柱正截面上的弯矩明显缩小,因此主柱的配筋以及截面尺寸明显减小,节省了大量的工程材料。所以,斜柱柔性基础的好处优于直柱柔性基础。在终端塔、转角塔搭筋施工时,基础顶面需要预偏,如果转角度超过了30度,预偏值比较大,无法准确估算插入角钢的预偏值。除此之外,使用斜柱基础时,需要将塔脚和地脚螺栓连接在一起,铁塔基础的受力性能、施工质量都无法保证,在一定程度上加大了铁塔基础的不确定性。

(二)大开挖基础机构受力情况分析

斜插式柔性基础结构的腿部直接插入基础立柱,一直延伸到基础底板,基础端部通常用短角或者锚钉固定,这种基础结构通常应用在自立式直线塔或者0-30度转角塔工程当中。斜插式柔性基础的主材所产生的内力直接传递到基础地板之上,而不是作用于主柱顶端。因此,斜插式柔性基础能够有效节省施工材料。基础底板位置的弯矩主要来自于塔腿斜料的水平力,地板配筋不需要太大,其原因是弯矩值对于直埋台阶式基础要小得多。基础上拔过程中,铁塔主材的受力部位是斜插式的主角钢,在这种形势下,配筋计算按照常规构造就能符合需求,只计算斜材的垂直分力和水平分力就可以了。与台阶式基础结构相比,斜插式基础增加了角钢数量,但是节省了底脚板和地脚螺栓的重量。从整体角度分析,斜插式柔性基础的大部分作用力都传输到地基之中,能够有效发挥侧向土抗力,提升铁塔基础结构的稳定性和强度,节省大量的工程材料,提升铁塔结构的经济效益。

(三)特殊环境下铁塔结构设计分析

我国幅员辽阔,高压输电线路的覆盖范围非常广,需要根据不同的地形和土壤结构,合理设计铁塔基础结构。例如在偏远山区,地基高低不平,给铁塔结构设计与施工带来了极大的不利影响,通常需要先开平地基,然后深挖基础,但是这种方法的施工周期比较长,对周围环境的破坏也比较严重,再加上山区的坡面高低不平,不可能保证铁塔基础结构的4条腿同时稳定,这就需要对铁塔的长短

腿进行适当地调整,把铁塔基础设计成长短颈的形式。基础的高差大小应该与长

短颈保持一致,并开少许基面。基础工作完成之后,将坡面推平,使得山区面貌

恢复到原始状态。在河坎、道路周边进行铁塔基础施工时,铁塔的选址不可能面

面俱到,特别是车道和河道纵横交错的道路中,常规的铁塔结构已经无法适用,

如果设计成灌注桩会使得工程费用支出大大提升。在这种情况下,可以将基础底

板设计成长方形、把立柱设计成正方形,立柱的边与底板的边不平行,依次设置

在塔身和路边,与周围地形结构协调一致,满足高压输电线路的运行需求。

总结

铁塔基础设计是高压输电线路的重要组成部分,对输电线路的稳定性、可靠

性有着决定性的影响,通过分析探讨可知,当下的高压输电线路铁塔结构类型多

种多样,有混凝土台阶式基础、掏挖基础、岩石嵌固式基础、斜柱板式基础、钢

筋混凝土板式基础等多种类型。从业者需要综合考虑地质结构、经济效益、结构

性能等多种因素,创新设计出科学合理的铁塔结构基础,为电能的安全、稳定输

送奠定良好的基础。

参考文献

[1]顾鹏. 架空输电线路铁塔结构与基础设计[J]. 现代工业经济和信息化, 2020 (12): 30.

[2]熊晓雨. 架空输电线路铁塔结构与基础设计分析[J]. 住宅与房地产, 2019 (12): 05.

[3]朱宁. 输电线路铁塔基础选型设计及其优化对策研究[J]. 中国设备工程, 2022 (01): 25.

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同塔多回高压输电铁塔结构设计及应用分析 摘要:同塔多回路在国外应用较普遍,尤其是在经济发达且人口密集的日本和 欧洲部分国家应用较多。这些国家由于土地资源紧缺、线路走廊的投资占工程总 投资的比重较大,技术又相对比较成熟,因此同塔多回路的应用相对广泛。而我 国的铁塔结构安全设计还在不断完善中,因其是多回路高压输电线路的主要承受 力的设施,同时,高压电的输出率增加和暴风雪等恶劣天气的来临,对于电塔的 承受力的要求也严格了起来,因此在电塔的结构设计必须满足能承受高压且安全 等特点,但我国这方面的经验还不足,因此如何进行合理的电塔结构设计及科学 应用是需要探讨的重点。 关键词:同塔多回;高压输电;铁塔;结构设计;应用 1同塔多回路技术经济指标 1.1铁塔钢材成本费用 例如图1,经过比较可以知道,同塔双回路的塔基要比同塔4回路的要重, 耐张力也比同塔4回的架空输电的线路重。 图1 分析原因主要是铁塔高度的增加导致风压产生的弯矩、扭矩增加,从而影响 铁塔重量的增加。为了满足设计要求,铁塔主材需采用双拼甚至4拼角钢或钢管 材料,从而增加了铁塔的重量。并且其加工难度和加工费用高于常规线路,这也 增加了一部分费用。 1.2铁塔基础材料成本费用 高压多回路的电力铁塔基础的材料有水泥及钢筋,因为要进行多回路线路的 架设,电力铁塔自身的重量和高压电力的承受力要求都必须有所提高,导致所需 建设的材料也要增加,一般来说基础工程量比两个双回架空输电线路还要多。 1.3电气材料成本费用 当然,进行电力线路建设时,还要考虑其中的电气材料成本费用。电气材料 有通信线和导线等。同塔4回架空输电线路与2个同塔双回架空输电线路相比, 其导线、通信线的耗量相同,节约2根地线,但绝缘子增加了一部分。综合考虑,两者的电气费用大致相同。 1.4施工费用 施工费用与工程项目建设息息相关的,直到关乎最后的完工质量,因此在进 行电塔的输电线路建设工作时,要合理利用资金,节约投资成本。影响施工费用 的主要因素包括施工人员、施工难度以及施工工期。实施同塔4回架空输电线路 的架设,对工人技术要求较高,施工难度较大,工期较长,相应施工费用也略高。 1.5征地费用 输电线路的施工过程中,其征地费用也要考虑在内。征地费用主要是指电力 线路走廊通道的覆盖面积,在实际应用中,两条同塔双回输电线路和同塔4回输 电线路相比较而言,还是同塔4回的征地费用花费较少,大概节省1/2。因此征 地费用上的成本是可以节省的。 2铁塔设计研究 2.1铁塔荷载 各塔型的使用条件均满足《塔型规划及技术条件》的要求。铁塔计算的荷载 组合按如下原则确定。

高压输电线路铁塔结构基础设计分析

高压输电线路铁塔结构基础设计分析 摘要 随着我国电力产业的快速发展,国家电网的覆盖范围越来越大,高压输电线 路铁塔结构基础也逐渐向着多样化、复杂化的方向发展。输电线路在使用过程中 会受到各种各样的作用力,这些力都是依靠铁塔结构基础传输到地基当中,因此 铁塔基础的任何部分出现问题或破损,都会对整个输电线路产生巨大的影响。因 此对铁塔结构基础的类型进行系统地分析探讨,详细说明铁塔结构基础的受力情况、经济效益和施工工艺,为高压输电线路铁塔结构基础设计提供了重要的理论 指导。 关键词:高压输电线路;铁塔结构基础;设计 一、铁塔结构基础的类型 (一)混凝土台阶式基础 混凝土台阶式基础底板内不置入受力钢筋,此外基础底板的台阶拥有不小于1.0的高宽比,是我国使用率最高的铁塔结构基础。因为这种结构只有立柱配筋,台阶没有钢筋,因此这种结构的混凝土消耗量比较大,而钢筋的消耗量比较小, 比较容易校正,通常将塔脚板和地脚螺栓连接起来固定铁塔,这种施工工艺比较 简单,有助于缩短施工工期,提高施工效率。 (二)掏挖基础 掏挖基础结构是在土胎中置入底板,能够充分发挥原状土的承载性能,这种 结构不需要支模,也不需要土壤回填,有效减轻了施工模板的运输难度,减少了 施工工程量。从环境效益角度分析,掏挖基础能够避免对周围环境造成破坏,拥 有较高的环境效益。但是掏挖基础结构容易受到土壤性质、地下水分布等因素的 影响,因此在使用时有着严格的规定。

(三)岩石嵌固式基础 嵌固式基础通常应用在强风化或中等风化的岩石地段,此外由于其它因素的 影响而无法使用直锚式岩石基础的地段,也可以使用嵌固式基础,该结构的使用 范围比较宽泛,这种结构能够有效减少岩石的挖掘量,不需要回填土处理,因此 非常有利于环境保护。 (四)斜柱板式基础 斜柱板式基础在国内的使用频率比较高,是高压输电线路铁塔基础结构中最 为常见的一种类型。在施工过程中,斜柱板式基础的基础立柱坡度需要根据塔腿 材料进行合理设计,因为塔腿主材角钢是直接插入底板的,能够有效减小来自基 础柱顶的水平力,而且减小了立柱正截面的强度和立柱的截面。斜柱板式基础的 底板面积比较大,底板厚度较小,并配有双向钢筋,使得台阶宽高比达到了 2.5,有效提升了基础抗拔性能,比较适合基础浅埋。 (五)钢筋混凝土板式基础 钢筋混凝土板式接触的基础立柱和底板内部都配置了受力钢筋,该结构的基 础底板台阶拥有大于1.0、小于2.5的宽高比。由于这种结构的底板较宽、柔性好,再加上自重轻的特性,有效减少了混凝土的消耗量,比较符合节能环保的建 设理念。钢筋混凝土板式基础非常适合偏远山区、煤矿采空区,是一种较为理想 的铁路基础结构。 二、大开挖基础结构设计分析 (一)大开挖基础结构的经济效益分析 大开挖基础的结构类型比较多,参考不同的标准可以分为多种类型,例如以 基础对地基的影响为依据,可以细分为偏心基础和轴心基础;以基础立柱的形态 为基础,可以细分为斜柱基础和直柱基础;以基础受力情况为依据,可以细分为 刚性基础和柔性基础。

高压输电线路铁塔结构设计几点解析

高压输电线路铁塔结构设计几点解析 摘要:电力系统在我国的社会经济发展中起着举足轻重的作用,为人们的日常 生活和工作提供了充足的能源。作为电力供应的基础保障性设施,架空输电线路 在电力供应系统中发挥着十分重要的实际意义。鉴于此,本文对高压输电线路铁 塔结构设计进行了分析探讨,仅供参考。 关键词:高压输电线路;铁塔结构设计;分析 一、铁塔塔头优化设计 在以往常规500kV双回路线路中,塔头形式一般布置为鼓形。该塔头布置形 式较为简洁,传力清晰,由于导线采取垂直排列方式,塔头较高,当有跨越要求时,为满足电气对地距离要求,全塔高度较高,导致塔身风荷载和上层导地线风 荷载较大,塔材耗量和基础作用力均较大。另外一种形式为双层横担的V串塔型,塔头为三角形布置方式。两种塔头形式的比较如下图1所示: 鼓型塔:优点是铁塔挂点简单明确、由上而下受力传递清晰,导、地线的垂 直荷载、水平荷载经塔头横担上相应挂点传递到铁塔的身部,同时走廊较窄。缺 点为导线采用垂直排列,上下相之间的电气距离要求使得塔头较高,塔重较重, 约34800.0kg。 双层横担塔:优点为导线布置采用三角排列,比常规塔头布置减少了一层横 担从而有效降低了塔高,导地线风荷载和塔身风荷载降低明显,塔重较轻,约29700.0kg,而且其基础作用力较小。缺点是下导线横担较长,构造复杂,且走廊 较宽。 通过以上两种形式的分析,同时参考已投运的工程中的成熟的设计成果,上 述两种形式都有各自的优点及缺点。鼓塔型塔头布置较为简洁,传力清晰且走廊 较窄;V串双层横担塔,导线采取三角排列方式,能有效降低塔高近10m,塔材 较鼓形塔降低约10%,同时其基础作用力也减少12%以上,综合经济效益明显。500kV线路一般对走廊的要求不高且有高跨要求,采用两层横担的V串塔型对降 低工程造价显得更有意义。 二、节间计算长度的设计 当外荷载一定时,构件计算长度确定合适与否会严重影响其截面的选择,直 接影响塔重。塔身主材节间布置的合理化,可充分发挥构件的承载潜能。结合斜 材对水平面的夹角,并考虑到主材计算长度的因素,采取不等长节间,使主、斜 材受力合理,各段主材受力程度均匀。 最佳的构件计算长度就是构件的强度与稳定相当时的计算长度,相应长细比 为主材最佳长细比。轴心受压的主材,其计算长度容易达到这个要求;但偏心受 力的斜材在铁塔身部尺寸较大时,其距离也大,要斜材的强度与其稳定相当,则 需增加较多的辅助材,且因构件增多,导致铁塔布置密集,增加了挡风面积,引 起外荷载增加,导致铁塔重量反而加大,因此,偏心受力的斜材较难达到要求, 须经过多次计算比对。根据对J30102B2 塔详细计算比较,一般角钢主材的长细比最佳值为40~50。 三、塔身斜材布置优化 500kV双回路直线塔塔身较长,主要受力斜材布材形式的合理与否,不但影 响铁塔本身的受力安全可靠,对铁塔本身的重量和对应工程本体的造价,也是至 关重要的。

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架空输电线路铁塔结构与基础设计分析

架空输电线路铁塔结构与基础设计分析 架空输电线路是电力系统中常用的输电方式之一,其主要由输电线路和铁塔组成。铁 塔作为架空输电线路的支撑结构,承受着输电线路的重量和风荷载等外部荷载,而铁塔的 基础设计则是为了保证铁塔的稳定性和安全性。 架空输电线路铁塔的结构设计要满足一定的要求。铁塔的结构必须能够承受输电线路 的重量,包括导线、绝缘子串、横担等部件的重量。铁塔还要能够承受风荷载、冰荷载等 外部荷载的作用。铁塔的结构还应具有一定的刚度和稳定性,以确保输电线路的安全运 行。 在设计铁塔结构时,需要考虑铁塔的几何形状、材料的选择和构造的设计等因素。铁 塔的几何形状应根据输电线路的要求来确定。常见的铁塔形状有直线塔、转角塔和终端塔等。在选择材料时,应考虑到材料的强度、韧性和耐腐蚀性等因素。目前常用的铁塔材料 有角钢、钢管和钢板等。在构造设计方面,要考虑到节点的刚度和连接方式的可靠性等因素,以确保铁塔的稳定性和安全性。 除了结构设计外,架空输电线路铁塔的基础设计也是十分重要的。铁塔基础主要承受 铁塔的重量,并将其传递到地基中,保证铁塔在风荷载等外部荷载作用下的稳定性和安全性。在基础设计中,需要考虑到地基的承载能力、地质条件、环境要求以及地震等因素。 常见的铁塔基础形式有浅基础和深基础两种。浅基础包括台基、板基和筏基等,适用于土 质良好、地质条件较稳定的地区。深基础包括桩基和井筒基等,适用于土质较差、地质条 件较复杂的地区。 架空输电线路铁塔结构与基础设计是确保电力系统正常运行和安全稳定的重要环节。 合理的结构设计和基础设计能够保证铁塔的稳定性和安全性,提高线路的可靠性和稳定性,为电力系统的运行提供保障。在进行架空输电线路铁塔的结构与基础设计时,需要综合考 虑线路要求、材料选择、地质条件等因素,并参考相关规范和设计规定,以确保铁塔的质 量和安全。

电网高压输电线路铁塔基础设计解析

电网高压输电线路铁塔基础设计解析 【摘要】输电线路铁塔具有长期野外运行、使用条件复杂、长距离分布等特点。铁塔是通过基础将荷载传递到地基中去,无论地质或基础哪一部分出现问题或发生破坏,都将对上部铁塔造成恶劣影响甚至造成重大事故。由于地基条件的复杂性,土的物理力学性质的特殊性,人们至今对它的认识还在探索和深入。因此,地基基础的设计在高压送电线路设计中占有极为重要的地位,而基础型式的选择又是影响工程总体造价主要因素之一。本文分析了各种基础的技术特点及经济比较,山区地段铁塔基础设计,山区线路铁塔基础施工应注意的几个问题。 【关键词】电网高压输电线路铁塔基础设计技术特点及经济比较输电线路基础的设计原则。线路经由各段基础型式的选择,应结合各段地形、水文地质情况、施工条件以及铁塔型式加以确定,并且应在满足规程、规范的前提下,尽可能地降低工程造价。为使线路能安全、稳定地运行,铁塔基础结构设计应满足如下的功能要求:能承受正常施工和正常运行时可能出现的各种工况下的荷载:在正常使用时具有良好的工作性能,正常维护下具有足够的耐久性能:在偶然事件发生及发生后,仍能保持必须的整体稳定。 一、各种基础的技术特点及经济比较 1、一般地段铁塔基础设计 适用于一般地段的基础类型比较多,有充分利用岩土力学性能掏挖类基础,还有最普通的大开挖基础等,各类基础的优缺点及适用条件见表1、表2。经上述比较,只要地质条件满足要求,应该优先采用掏挖类基础,当不能满足时采用太开挖基础。 2、掏挖类基础 掏挖类基础分为全掏挖和半掏挖两种型式。当地表土不易成型时,采用半掏挖基础。这两种基础的最大特点是能够充分利用地基原状土的力学性能,提高基础的抗拔、抗倾覆承载能力。具有开挖土方量小,钢材用量少,节省模板,施工简单,节省投资等优点。按我们设计和使用经验,掏挖类基础仅用于各种直线型塔及0~30度转角塔。 3、大开挖基础 (1)各种大开挖基础的技术经济比较

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浅析架空高压输电线路结构设计 摘要:电力事业是我国十分重要的一项支柱产业,本身与国民经济发展有关。其中,高压输电铁塔是电力部门普遍使用的一项电力传输工具。基于社会经济水 平的提升,对于铁塔需求量增加,这就需要质量良好以及适应性强的铁塔,如此 一来,除了为电力行业施工企业提供了良好的发展机遇之外,同时也使各项行业 面临着严峻的挑战。输电铁塔结构设计的质量控制一般是依靠铁塔出场之前的铁 塔试组装把关。怎样从铁塔出厂之前根据合理的设计提升质量,减少工程损失, 对其有着极高的作用。文章中主要论述了架空高压输电线路结构设计情况。 关键词:架空高压输电线路;结构设计 引言 在电力系统运行过程中,输电线路起着良好的效果,能够把电能全面传输给 用户。基于电网建设的加快,以往的电网占地面积非常大,不利于地面交通的正 常运行。这就需要创建能够确保正常供电、同时也可以节省占地面积的架空输电 线路,以此将输电线路存在的各项问题全面解决。 1、架空高压输电线路结构的基本设计要点 现阶段,在两种输电路中,架空线路和电缆线路是经常应用的两方面线路。 无论是国内还是国外都将架空线路当成输送电能的主要方式。其中,架空线路是 以无绝缘的裸导线为主,通过绝缘子把导线设置到输电线路杆塔上,以此达到送 电的目的。输电线路杆塔、输电线路导地线以及绝缘子金具串相互组合,形成了 架空输电线路。 1.1输电线路杆塔 高压架空输电线路杆塔是架空输电线路的主要支撑结构,大多数的高压架空 输电线路杆塔是铁塔或者钢筋混凝土。高压架空输电线路杆塔根据自身的不同需 求又可以分为转角塔、直线塔、换位塔等。架空输电线路杆塔的设计对高压输电

架空输电线路铁塔结构与基础设计分析

架空输电线路铁塔结构与基础设计分析 随着电力工业的快速发展,架空输电线路的建设也在不断加速。架空输电线路由于具 有传输能力强、运行稳定、建设成本相对较低等优势,在电力工业中占据着重要地位。而 架空输电线路中的铁塔结构与基础设计也成为了架空输电线路建设过程中不可忽视的关键 问题。 架空输电线路铁塔的结构设计需要考虑许多因素,如线路的投资、运行安全、风荷载、抗震性能等。一般而言,铁塔结构主要分为框架式和悬挂式两类。 框架式铁塔结构设计 框架式铁塔结构一般由两个横向跨度不同的横臂、主腿、斜腿和跨地基构成。框架式 铁塔结构设计的主要考虑因素包括: 1. 线路的投资和经济性 框架式铁塔结构设计要考虑线路的投资和经济性,合理确定塔高、跨距和主材料。 2. 风荷载和抗震性能 框架式铁塔结构还要考虑风荷载和抗震性能。铁塔结构的自身重量、横向和纵向分布 的荷载、风荷载等都会影响铁塔的结构设计。 3. 施工工艺 框架式铁塔结构的施工工艺也需要考虑。为了方便施工和维护,通常将铁塔结构设计 为多个一般相似的部件,在施工过程中可以方便地进行拼装和安装。 悬挂式铁塔结构需要考虑线路的技术和经济性,选择合适的悬挂绝缘子、主杆和斜杆等。 悬挂式铁塔结构的施工工艺需要考虑绝缘子的安装和调整,以及整个铁塔结构的拼装 和安装。 架空输电线路铁塔基础设计是确保架空输电线路安全和稳定运行的重要因素,主要包 括基础的选址、基础的类型、基础的尺寸和基础的深度等。 基础选址 基础选址需要选择坚实平整的地面,远离活动沙丘、河流、山涧等地形较陡峭的地方,避免因地基沉降引起的地震。 基础类型

基础类型分为浅基础和深基础两种。大部分情况下,选择浅基础足够满足需求。 基础尺寸 基础尺寸取决于铁塔的型号、高度和荷载,需要在设计基础时计算。 基础深度 基础深度应根据地质勘探的结果进行计算,一般要求基础的深度大于1.5m以上。 Conclusion 架空输电线路铁塔结构与基础设计是架空输电线路建设过程中不可忽视的重要环节。在设计的过程中需要全面考虑各种因素,以保证铁塔的结构牢固,基础稳定,以确保架空输电线路的稳定运行。

高压输电线路铁塔结构设计要点分析

高压输电线路铁塔结构设计要点分析 摘要:高压输电线路铁塔作为架空高压输电线路的重要组成部分,其结构的合理设计是现代电力系统运行与发展的重要保障。随着我国电力事业的快速发展,对铁塔的结构提出了更高的要求。基于此,本文对高压输电线路铁塔结构设计要点进行分析。 关键词:高压输电线路;铁塔结构;设计要点 引言 随着国内电网建设规模的逐步扩大,在电力系统发展进程中推动高压输电线路的建设已经成为必然趋势。高压输电线路在整个供配电系统中扮演着非常重要的角色,它能够把电能从遥远的山区地方输送给城市电力负荷区域,为城市提供平衡的供电,对国民经济发展促进作用不言而喻。 一、输电线路铁塔结构设计遵循原则 作为电力供应与输送系统中起着关键作用的输电线路铁塔,分布在各个电力系统的干线与分支线路中,起着不可估量的桥梁作用。在电力输送系统中扮演着重要角色的输电铁塔,在结构设计方面更是需要高标准,这对设计人员来说就是一个相当严峻的考验,如何能使设计出来的电力铁塔更适合当地的工况要求,一直是困扰设计人员的难题。 任何一条线路工程的杆塔型式主要取决于线路的电压等级、外荷载大小、沿线的地形、交通运输以及经济发展状况。 (1)电压等级越高,其电气间隙、绝缘要求、对地距离等就越大,则,塔头尺寸就越大,铁塔高度也越高;同时,电压等级越高,输送容量就越大,要求的导线截面也越大,导线截面增大则意味着杆塔所承受的外荷载也越大。同时,外荷载的大小还受气象条件的影响,如风速、覆冰厚度等。 (2)杆塔型式还取决于线路所经地区的地形情况,地形越差,杆塔的刚度要求则越高,根据以往工程经验,对于平原地区多用扁塔,而对于山区地形,为了加强杆塔的纵向刚度,则多用方塔。 (3)沿线的交通运输状况决定了杆塔的型式和材料要求,如交通运输不方便的山区线路,采用钢管塔和混凝土塔的运输及施工费用往往是角钢塔的数倍甚至数十倍。 (4)沿线的经济发展状况同样影响到杆塔型式的选择。经济发达地区,征地费用是影响到投资的主要因素,因此,拉线塔则不如自立式塔;同时,沿线的经济状况也影响到导线的排列方式,经济越发达的地区由于走廊紧张,铁塔型式的选择上则要求尽可能缩小线路走廊宽度。 二、高压输电线路铁塔结构设计要点 1、塔头铰结点的设置 在输电线路铁塔内力分析时,均将杆系结点作为铰结点。本节所述塔头铰结点的设置,是指两铰拱或三铰拱力学模型的选择及构造模式。如:酒杯型塔头K 节点,从力学模型看是纯铰,将其处理成结实的刚性节点,虽不会影响结构的正常工作,但浪费了不少钢材。又如:有些线路工程,直线塔开始使用中相V串、三铰拱塔头。但有的塔在中间铰部位下,又加设了平连杆。三铰拱在国外输电线路铁塔结构设计中,已早有应用,如美国500kV直线塔、南非400kV直线塔,都大范围使用了三铰拱塔头,且中间铰部位下均未加设平连杆。建议我国在修订《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》时,在基本规定一节中应强调指出,杆

电网高压输电线路铁塔基础设计浅析

电网高压输电线路铁塔基础设计浅析 摘要:电网高压输电线路中铁塔设计是整个高压输电的关键建设部分,不同的 输电线路的地区环境及承受电压等级不同,所以需要考虑的因素个相差甚大,故 而铁塔的基础设计尤为重要。本文将对电网高压输电路铁塔基础的设计原则,技 术特点及经济进行比较,对现有的铁特基础设计及优化问题进行阐述。 关键词:电网高压;输电线路;铁塔;基础设计 引言 输电线路铁塔基础是电网高压输电中最为基础的部分,不仅要具有长期野外 优良运行的基准,其分布也是长距离,使用条件也格外复杂,所以在设计时需要 全面进行考虑,才能够保证铁塔长期运行的基本要求。铁塔是通过荷载传递到地 基中开始运行的,所以基础的设计在整个铁塔设计中占主体部分,根据铁塔的选型,承受电压等级及地区特点不同,铁塔基础的设计规划及施工方案也不一,铁 塔基础的设计要符合其运行的三大性能,安全性,实用性及经济性,本文也是从 这三大性能的要求进行铁塔基础设计阐述。 1铁塔基础的设计原则 铁塔基础设计原则包括两方面的原则,其一是选型原则,铁塔的运行环境及 承受电压等级等不同,其施工,造价,和占地的标准也各不相同,所以铁塔的基 础形式也不一样,其选择是铁塔基础设计的基本。铁塔建设也分为两种,新建铁 塔主要采用的是直线塔,在跨越及转角位置时使用的是角铁塔,为减少经济费用 一般选择占地面积较小的铁塔,这样的选择是标准选择,但实际的铁塔选型要根 据具体情况选定。若是铁塔的更新维护,一般都是从增加铁塔高度及减少水平距 离入手。总的来说铁塔的选型不仅要考虑经济费用,更要注意安全及环境要求。 其二是设计原则,为保证输电线路的优良运行,铁塔基础设计的选型对铁塔 基础的施工建设起到决定性作用,各地地质的不同,基础型式分为很多种,一般 的基础形式选择的是浅埋后通过地板增加基础尺寸及自重提高铁塔的稳定性能, 直线塔及承力塔都是使用的浅埋形式。这两类设计原则都需要从实际环境,及工 作电压等级进行考虑,本文重点介绍的是山区铁塔的基础设计及其施工注意事项。 2铁塔基础设计技术特点及比较 铁塔基础设计需要注意三个方面,其一是常用基础分类,其二是铁塔基础电 算分析,其三是特殊情况下的铁塔基础设计,这是铁塔基础设计的标准考虑因素。铁塔的基础分类基本分为掏挖类基础,大开挖基础两大类,其中掏挖类基础又分 为全掏挖及半掏挖,大开挖基础根据地基的影响分为轴心基础及偏心基础,根据 基础的受力状态分为刚性基础及柔性基础,根据主柱的形态的不同又可以分为直 柱基础及斜柱基础。 (1)掏挖类基础介绍 掏挖基础的选择标准是根据地表土进行的,当地表土不易成型时采用的是半 掏挖基础,地表土松软一成型时则是选择全掏挖基础。这两类掏挖基础的最大特 点就是能够充分利用地基原状土的力学性能,对地基的抗拔及抗倾覆性能进行提升,而且十分地经济化。开挖土量及钢材用量少,施工也较为简单,但就目前的 设计经验来看,其适用范围比较小,仅适用与直线型铁塔及0~30度的转角塔, 所以实用性不及大开挖基础,但经济性及安全性却很优良,故而其应用与大开挖 基础相差无几。 (2)大开挖基础的技术经济特点比较

电力线路铁塔结构设计的现状和优化措施

电力线路铁塔结构设计的现状和优化 措施 摘要:现如今,随着国家电网工程的建设规模逐步扩大,输电线路已在电网 中占有着越来越重要的地位,它也是中国工农业发展过程中的重心。输电线路施 工环境有其特殊性,所以要想确保工程施工进度与质量就必须做好相关优化设计 工作。文章主要对输电线路塔架结构设计现状及优化措施进行了分析,以期能够 提供参考与借鉴。 关键词:路线;铁塔结构;优化设计 在当前配电网结构设计当中,开展高压与超高压线路架设工作已成为了主要 的表现形式,需要在供配电网络设计与建设时,既要适应城市电力负荷的需要, 又要适应运行环境的多变性与特殊性,同时还要保证整体工程施工质量与进度。 一、输电线路铁塔的构造原理 1.1输电线路铁塔的构造原理 输电的线路打吡属于电力铁塔的一种,而根据当前电力系统应用中较为普遍 的铁塔形式又可以分成了酒杯形,大数据存储器,干字形,鼓形和猫头形等五种,而按照其结构形式又分为了直线塔,旋转塔,换位塔和终端塔。不管什么塔结构 的形式,它所采用的结构形式通常都是空间桁架结构,所用材料通常包括Q235, Q345和Q四百二十三种等,其中的小横杆插头之间通常采用单根或多根等厚度的 边角型钢,小横杆插座之间通常采用螺栓或以剪力形式联结。从上面的解释中我 们知道塔内结构的方式通常采用角铁,连接型钢或螺栓联接,而柱脚则通常采用 多个钢柱连接成一个构件,或螺栓联接。尽管铁塔结构形式不同,造价及所用施 工技术也会有差异,但它一般占输电线路建设工程总造价的30%~40%。 1.2输电线路铁塔的结构设计

我国电网建设过程中,高压线路架设力度逐渐增大,人们在建设中也更加注 重铁塔设计与建设,建设过程,以铰接为主,连接各重要部件。当电压等级以及 气相温度和塔头电隙圆均已初步判断时,对塔杆稳定性有影响的参数也将随之而定,所以在工程设计中就必须确定结构的横杆插头长度达到了比较合理的程度, 同时在稳定性方面以及结构安全上,也一定要满足有关技术指标的规定,这样就 能够更合理的对塔杆本身进行质量控制了。在单回线上,由于导线的水平布置方 式和三角形布置方式基本相同,又因为杆塔二端垂直荷载的互相平衡,所以塔体 曲线变形现象也不显着。而且在导线不均匀覆冰或者脱冰状况时不易出现导线间 闪络现象,比较适合用在覆冰厚度很大的中厚冰区线路上。在导线平面布置时, 通常架设双位置线以防直击雷稳定性较好,所以平面的布置方式也适合于多雷区。并且这样设计的杆塔更易于带电设备检查,且操作与维护的困难较小。 二、目前国内输电线路中铁塔结构设计情况 我国电网建设过程中,高压线路架设力度逐渐增大,人们在建设中也更加注 重铁塔设计与建设,建设过程,以铰接为主,连接各重要部件。当电压等级以及 气相温度和塔头电隙圆大小均已初步判断时,对塔杆稳定性有影响的各种因素也 便随之而定,在选型中首先必须确保结构杆件搭设长度达到了比较适宜的程度, 同时在硬度上及其安全性等方面,也必须能够满足相应标准的要求,这样才能够 更有效的对塔杆本身进行质量管理。输电线的铁幢也就是现在我们常说的电力铁幢,按照不同功能划分一般可以分为耐张塔,直线塔,转角塔和换位塔等、终端 楼和跨越威海市塔山中学等,这些类型楼杆在结构上的特征上都有许多共同之处,但通常在结构上均采用大空间的桁架梁构造,而杆件的搭设上也一般是由单行条 例铁及其它对角上海钢铁公司生产的材料组成。材质也基本使用一种材质,塔件 由三大部分构成,即角钢、连接钢板和螺栓连接。生产过程中杆脚一般选用数块 钢板进行焊接,因此普遍采用热镀锌来预防金属出现腐蚀现象,这也给施工架设 等带来了极大方便。近年来,国内电力设计部门对塔杆进行了各种型式的设计, 双回路直线塔是其重要型式之一,该型式中塔杆设计最轻,还必须与满应力电算 程序有机地结合起来,还必须用多种方法进一步优化集合布置,这一新塔杆形式 还具有十分理想的经济效益,相关研究还显示,电力传输路径越直,塔杆本身越轻。

110kv输电线路杆塔基础设计的技术要点分析

110kv输电线路杆塔基础设计的技术要 点分析 摘要:对于110KV输电线路杆塔的设计要点而言,在本篇文章当中我们主要 是简单的对这一些设计以及方法进行分析,从而在一定的程度上探讨如何提高输 电线路的安全性能以及工作效率,希望能够提供给相关从事者一些有效的帮助。 关键词:输电线路;杆塔基础;技术要点; 引言:在这一个过程中,我们需要了解到其输电线路杆塔结构它是整个电力 架设备中较为特殊的一种结构件,并且它也是导线、地线等设施的链接枢纽。因 此它的作用能够直接的影响到整个输电线路的运作和安全,那么相关的技术人员 就需要对它的基础设计起到较为重视的效果。 1. 关于110KV输电线路杆塔的设计要点探析 1. 1. 关于图纸方面的设计 我们在开展110KV输电线路杆塔工程的前期,应当对图纸这一个内容进行充 分的设计,接着再设计完成之后交由相关人员进行审核以及检查,当检查无误之 后才能够应用到实际的工程中。因此,在设计的时候,设计人员就需要与工作人 员以及监管者三方共同完成该内容,其主要是目的是为了能够让施工的人员对设 计需求有着全面的了解,只有这样才能够在最大的限度当中加强施工的质量和安全,从而有效的保障施工顺利开展。另外如果在图纸设计的时候,发现存在问题,那么就需要及时的提出以及解决,保障工程的工期不会受到延误。 1. 1.

关于杆塔设计 对于杆塔它在设计的时候,我们首先需要对定位模板曲线进行重视,该内容它主要是按照一定的气象条件,然后进行绘制成相关的曲线,接着按照实际的天气情况从而判别出天气状况,在得出相应的定位模板曲线之后,方可进行操作。在这一个步骤完成之后,也应当对塔位进行选择,仔细的研究杆的类型以及与档之间的关系。并且在实际的操作过程中,我们也应当选用质量过关并且经济型的杆塔,从而在一定的程度上减少工程占地面积,为工程的经济效益提供有效的帮助。 2、110KV输电线路杆塔基础技术要点探析 2.1 有效的使用信息化技术加强杆塔的结构内容 我们都知道110KV输电线路它在运作的时候,对内部中的各项设施要求都较为严格,那么在面对这样的一种情况,就需要使得技术人员在杆塔设计中采用科学化的方式使用信息化技术,从而对杆塔的结构设计起到优化作用,并且也应当在最大的限度当中保障杆塔的应用能够满足生产活动的要求,全面的加强企业的经济效益。 因此在这一个过程当中,我们需要合理的使用信息化技术来对杆塔结构进行优化,那么就需要从以下几个方面进行着手:第一,基于可靠的理论基础下,按照输电线路的实际标准建设,通过互联网的方式来构建三维立体化模型,接着对该模式的结构稳定性和完全性进行研究,从而加强杆塔的使用年限。第二,在对杆塔分析的时候,也应当对它的尺寸方面以及其他参数等内容进行评估,找寻出可能会出现的问题并且进行解决,有效的加强相邻杆塔之间的距离控制。第三,对于杆塔的设置方式以及分布情况也应当采用科学化的方式进行研究,有效的使用互联网方式来提供设计思路,这样一来不单单可以在一定的程度上提高它的效率也能够减少设施的成本。 2.2 提高不用类型杆塔的选择

探讨高压输电线路铁塔结构设计

探讨高压输电线路铁塔结构设计 摘要:本文首先概述了高压输电线路铁塔和高压输电线路铁塔结构设计方法,然后分析了高压输电线路铁塔结构设计的基本原则,最后探讨了高压输电线路铁塔结构设计的要点。 关键词:高压输电线路;铁塔;结构设计;基本原则;要点 1高压输电线路铁塔概述 随着我国经济建设的高速发展,高压输电线路已成为远距离电力输送的主要渠道,也是经济建设的重要命脉。铁塔作为高压输电线路的一项重要组成部分。其功能主要是用来支持导线、避雷线以及其它附件,使导线、避雷线保持一定的安全距离,并使导线对地面、交叉跨越物或其它建筑物保持允许的安全距离。铁塔承受的载荷主要包括:导线自重、风载、覆冰等的作用以及年平均气温的影响。而且在一定的风力作用下,导线会发生稳定的风致微幅振动,从而激励塔身振动,严重时会引起铁塔破坏。在这些载荷条件下,铁塔都应该保证有足够强度而不致被破坏。另外,对于一些特殊的工作条件,比如导线断裂,此时铁塔是否具有足够的强度来防止由于断线引起更进一步的严重破坏也是考核铁塔性能的一个重要指标。 随着输电电压等级的提高,铁塔的体积越来越庞大,重量也越来越重。目前我国己经有很多地方建成500kV的输电网,并且电压等级还在进一步提高,多回路、多分裂导线铁塔以及山区、过江等大跨越巨型铁塔的使用进一步提高了对输电铁塔的要求。按照铁塔在线路中的位置和作用不同,可以分为直线塔(Z)、跨越塔(K)、耐张塔(N)、转角塔(J)、终端塔(D)、换位塔(H)和变电构架等。按照铁塔结构、形状、特点来分,常见的有酒杯型铁塔(B)、猫头型铁塔(M)、干字形铁塔(G)、丰子型铁塔(F)等。按材料来分,有角钢钢板螺栓铁塔和钢管焊接螺栓铁塔等。 在我国,大多数采用角钢钢板螺栓铁塔,其构造主要采用角钢、钢板等部件制作,用螺栓联接组合而成,局部采用少量焊接件,基础座板采用电焊焊接。塔上部件一般都采用热浸镀锌防腐。总体结构上,自立式角钢塔的主体结构为构架型,主要有如下几个特点: (1)铁塔的主材通常采用较大型号的角钢,并且主材通常不打断,而只在联接处打螺栓孔用螺栓或者联接板联接。 (2)斜材、辅材及横隔材采用较主材型号小的角钢,两联接端之间为一小段独立的角钢。 (3)铁塔的塔脚处通常用螺栓与塔脚板联接,并与地基相连。 (4)构成铁塔构件(角钢)的长细比较大。

高压输电线路铁塔结构设计几点解析

高压输电线路铁塔结构设计几点解析 摘要:近几年来,我国的经济、政治都有了较好的发展,也取得了一定的成绩。但是,我国经济事业的发展离不开众多资源的支持,对于电力资源来说,也 是经济发展不可缺少的一项。所以,在现阶段,我国电力企业发展迅速,并建立 了大量的电力企业,在电力企业的建设中,线路铁塔结构设计显得尤为重要。第一,简要阐述了输电线路铁塔结构设计的原则。然后着重分析了我国线路铁塔结 构设计应坚持的原则。其次,探讨了我国输电线路铁塔结构设计现状。并深入剖 析了输电线路铁塔结构设计优化措施。 关键词:线路;铁塔结构;优化措施 引言:随着我国电网建设规模的逐步扩大,高压输电线路在电力系统发展中 的推广已成为必然趋势。高压线在整个供配电系统中起着举足轻重的作用,它能 将山区远山地区的电能输送到城市电力负荷区,为城市提供均衡的电力供应,其 对整个农业和工业的发展作用不言而喻。由于高压输电线路工程中,其施工环境 有一定的特殊性,如何按照设计单位提供的图纸,有效地保证了工程的施工质量 和进度,这也是工程建设中值得关注的问题。对输电线路铁塔结构的优化设计进 行了分析和探讨。 1.国内输电线路铁塔结构设计现状 通常情况下,人们把输电线路铁塔称为电力铁塔,根据用途不同,可分为耐 张塔、直线塔、转角塔、换位塔、端塔和跨塔,这些类型的塔杆具有一定的共性,从结构和特性上讲,它们都属于空间桁架结构,通常由单根等边角钢构成。基本 材质也均采用一种材料,塔件主要由三部分组成,一部分为角钢,一部分为连接 钢板,最后一部分为螺栓。制造过程中杆脚通常选用几块钢板焊接在一起,因此 一般都要采用热镀锌的方法来防止金属的腐蚀,同时在施工架设等方面也有很大 的方便。近年来,我国电力设计部门已设计了多种形式的塔杆,并将其与满应力 电算程序相结合,并利用各种方法对其组合布置进行进一步优化,从而实现了塔

输电线路铁塔基础选型及设计要点分析

输电线路铁塔基础选型及设计要点分析 摘要:在电力线路工程中,高压输电线路中的铁塔是重要组成部分之一,由于 经济发展以及自然环境变化,要坚持因地制宜和因时制宜的原则,采取措施提高 其设计水平,推动现代电力建设的规范化和不断发展。本文主要对输电线路铁塔 基础的类型、特点等进行详细分析。 关键词:输电线路;铁塔基础;;选型;设计要点; 1 引言 铁塔基础的设计研究,对保障输电线路的安全运行具有重要的意义。只有根 据不同的地形条件并且结合地质的具体特点,才能进行科学合理的基础选型工作,在一定程度上降低工程造价。科学合理的输电线路铁塔基础设计,不但可以维护 和保证输电铁塔的稳定与安全,更能够转变我国电力工作中环保、节约、优化的 设计理念,从而更好地推动我国电力事业的发展,而且也最大限度地实现了整个 输电线路的安全运行。 2 铁塔基础的选型 不同塔基现场的地貌不同,基岩性质也不一样,在选择输电线路铁塔基础时,需要对铁塔基础的性质进行分析,根据安全、经济等原则,选择最合适的铁塔基 础类型。 (1)掏挖基础。这种类型的设计对基础地板和实际荷载能量的要求比较高。这种类型的操作工序比较简单,只需将提前制作好的土胎安全地放到地板上就行了,不需要像其他类型一样反复地进行填土,因而大大节省了施工过程中的人 力成本,而且也避免的填土过程中对环境和植物带来的破坏。但是这种方式受到 土地的水文环境因素制约比较强,在具体的施工前一定要充分考虑到地下水位, 要反复到实地进行勘察、研究、分析,明确基础不会受到水位的升降影响而影响 到实际的工程质量。目前主要采用的掏挖基础型式有直掏挖基础和斜掏挖基础, 直掏挖基础可分为全掏挖和半掏挖。斜掏挖基础兼具原状土基础与斜柱式基础的 优点,但对地质条件及施工工艺要求均较高。另外,还可采用直掏斜插式掏挖 基础与带斜柱直掏挖基础,在保护环境及减少基础材料用量方面均有显著效果。 直掏斜插式掏挖基础可在柱顶设置偏心。 (2)岩石基础。如果输电线路的基础不得不设置在一些风化的岩石上的时候,采取其他的方式可能就会受到一定的限制,因而必须采用这种设计方式来具 体应用。由于工程需要的露天的岩石上进行,因而在实际的过程中必须充分考 虑到岩石的硬度以及具体的特点,合理安排和利用的施工材料。这种方式虽然实 际的施工难度有些大,但是减少了对土地地表层的植被破坏,在一定程度上也可 以减少水土流失,因而只要突破了岩石作业的施工技术,也可以被广泛应用。输 电线路工程中常用的岩石基础型式有直锚式、承台锚杆式和嵌固式。直锚式岩石 基础由于基础本身的承载力不高,仅适用于基础力较小的杆塔。 (3)大开挖基础主要应用在存在地下水干扰的土层当中,这主要是因为掏 挖基础难以实现排水功能。或者有时需要在施工时设置比较复杂的接地安装系统,此时需要使用大开挖基础进行施工。大开挖基础包含着斜插式柔性、刚性基础和 偏心直柱刚性基础等不同的基础形式。大开挖基础对施工材料、施工量、施工环 境等的影响会较大,大开挖基础常用在地质条件复杂、地下水较浅等环境比较差 的工程当中。 3 铁塔基础的特点分析

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