杆塔结构(2008).

名词解释1，杆塔的定义：钢筋混凝土杆与铁塔的总称。

2，水平档距：杆两侧档距之和的算术平均值。

,3，垂直档距：杆塔两侧档导线最低点O1、O2之间的水平距离。

4，比载：导线单位长度、单位截面积上的荷载,5，杆塔的呼称高是指杆塔下横担下缘到设计地面的垂直距离，用H表示。

6，爬电距离：不同电位的两个导电部件之间沿绝缘材料表面的最短距离。

7，电气间隙：不同电位的两个导电部件间最短的空间直线距离8，导线弧垂是指在平坦地面上，相邻两基电杆上导线悬挂高度相同时，导线最低点与两悬挂点间连线的垂直距离。

,9，安全距离，是导线对地面、建筑物、树木、果树、经济作物、及城市绿化灌木之间的最小垂直距离10，风偏角；导线和绝缘子串在风荷载作用下，使绝缘子串风偏一定角度，称为风偏角，,11，长细比是指杆件的计算长度与杆件截面的回转半径之比，12，根开：相邻两塔腿中心轴线之间的水平距离13，在荷载作用下，钢结构的外力和内力必须保持平衡。

但平衡状态有稳定和不稳定之分，当为不稳定平衡时，轻微扰动将使结构或其组成构件产生很大的变形而最后丧失承载能力，这种现象就称为结构失去稳定性。

,简答题杆塔的作用：在输电线路中起着支持导线、避雷线系统，使导线、避雷线与地面（水面）间及导线、避雷线间保持电气安全距离的作用。

杆塔的分类一、按材料不同分类分为钢筋混凝土电杆和铁塔两种。

二、按受力不同分类1．直线型杆塔（又称中间杆塔）仅承受垂直荷载以及水平风荷载（即横向水平荷载），而不承受顺线路方向的张力的杆塔称直线型杆塔。

特点（1）仅承受垂直荷载以及水平风荷载（2）采用悬垂绝缘子串（3）事故断线时产生不平衡张力，允许在不平衡张力作用下杆塔发生倾斜。

2．耐张型杆塔（又称承力杆塔）除具有与直线型杆塔同样荷载承载能力外，还能承受更大的顺线路方向的拉力（支持事故断线时产生纵向不平衡张力，或者承受因施工、检修时用以锚固导线和避雷线引起的荷载的杆塔）称耐张型杆塔。

特点：（1）除具有直线型杆塔承受荷载能力外，还要承受纵向水平荷载。

高压输电线路杆塔结构研究高压输电线路是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分，而杆塔作为电力输电线路的支撑结构，在保证线路安全稳定运行的同时，承受着巨大的载荷，因此杆塔结构的研究显得尤为重要。

一、高压输电线路杆塔的分类和特点高压输电线路杆塔根据结构形式和功能可以分为不同类型，其中常见的有直线塔、绝缘塔、耐张塔、转角塔等。

不同的杆塔类型适用于不同的环境和技术要求，其结构特点也各不相同。

1. 直线塔：直线塔是高压输电线路中使用最广泛的一种杆塔类型，其主要特点是结构简单、造价较低、安装维修方便。

直线塔的主要负载来自电力线的自重和线路张力，因此其主要结构包括受力臂、塔体和基础等部分，通过合理设计和选用合适的材料可以满足抗震、抗风等要求。

2. 绝缘塔：绝缘塔是为了防止电力线路与地面、建筑物等接触而设计的杆塔，其主要特点是具有绝缘性能。

绝缘塔的主要结构包括塔身、绝缘子串等部分，绝缘子串起到隔离线路与杆塔之间的导电作用，可以有效避免漏电和触电事故的发生。

3. 耐张塔：耐张塔主要用于承受电力线路的张力，其主要特点是具有较大的切向和径向拉力。

耐张塔的主要结构包括杆塔臂、横担等部分，通过理论计算和模拟实验可以确定杆塔的预应力大小和附件的安装方式，以满足线路载荷要求。

4. 转角塔：转角塔主要用于改变电力线路的走向，其主要特点是结构复杂、受力情况复杂。

转角塔的主要结构包括大臂、小臂、杆塔头等部分，通过合理的结构设计和材料选择，可以保证转角塔的强度和稳定性。

二、高压输电线路杆塔结构研究领域及进展高压输电线路杆塔结构研究领域涉及力学、结构设计、材料科学等多个学科，近年来有了长足的发展。

下面就几个较为重要的研究领域进行简要阐述：1. 结构优化：结构优化是提高杆塔结构强度和稳定性的重要手段，通过数值模拟和优化算法可以得到最优的杆塔结构设计方案。

研究者们通常以减小结构自重、提高结构刚度、减小应力集中等为目标进行结构优化研究，以提高杆塔结构的工效性和安全性。

皖电东送淮南—上海输变电工程杆塔荷载及铁塔计算原则中国电力工程顾问集团公司二〇〇八年九月目录1设计依据 (1)1.1 技术标准及规程规范 (1)1.2 设计气象条件 (1)1.3 导地线参数 (3)1.4 绝缘子及金具等相关参数 (3)1.5 地线保护角 (4)2荷载取值原则 (5)2.1 重现期及结构重要性系数 (5)2.2 荷载 (5)3杆塔荷载条件 (10)3.1 水平档距 (10)3.2 垂直档距 (11)3.3 代表档距 (11)3.4 最大使用档距 (11)3.5 Kv值 (11)4荷载工况 (11)4.1正常运行 (12)4.2 断线工况 (12)4.3 不均匀冰工况 (12)4.4 安装工况 (13)4.5 终端杆塔 (13)4.6 验算情况 (13)4.7 抗串倒塔荷载 (13)4.8 OPGW开断塔 (14)4.9 气象区分界塔 (14)5其它 (14)1.设计依据1.1 技术标准及规程规范适用于电力送电线路工程项目的法令、法规、标准、规程、规范、规定等的最新有效版本。

主要标准如下：（1）《架空送电线路基础设计技术规定》(DL/T 5219-2005)；（2）《送电线路铁塔制图和构造规定》(DLGJ136-1997)；（3）参照执行《110-750kV架空输电线路设计技术规范》(报批稿)、《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)、《重覆冰架空输电线路设计技术规程》(报批稿)及其他有关规程、规范、技术规定和参考资料；（4）《1000kV交流架空输电线路设计暂行技术规定》（Q / GDW 178-2008）；（5）本工程相关专题研究报告；（6）中国电力工程顾问集团公司出台的特高压相关规定。

1.2 设计气象条件设计气象条件表1.3 导地线参数地线支架垂直和水平荷载按照LBGJ-240-20AC增大5%开。

1.4 绝缘子及金具等相关参数（1）绝缘子长度本次铁塔规划，盘式或合成绝缘子净长按照10.53m执行，绝缘子串长度参考华东院提供绝缘子串组装图相应串型确定。

输电线路杆塔结构设计摘要：杆塔结构是输电线路的关键部位，其作用是为了确保电网系统的安全、稳定、可靠运行，但是就目前而言，我国输电线路杆塔结构在设计方面还存在一些问题，包括自然因素、人为因素等，均有可能会对我国输电线路产生一定的影响，继而产生经济损失。

基于此，本文对输电线路杆塔结构设计现状进行总结，对输电线路杆塔结构优化设计对策进行研究，对以后输电线路杆塔结构设计展望进行探讨。

关键词：输电线路；杆塔结构；优化设计引言在现代化建设电网的进程中，输电线路杆塔是支乘架空输电线路导、地线并使它们与大地之间保持一定距离的杆形和塔形的构建物，其安全可靠性直接影响着输电线路的安全运行。

气候变化异常对杆塔结构的安全可靠性、经济性是一个新的挑战。

随着输电技术的不断进步，对杆塔结构的设计也有着更高的要求，既要做到安全可靠又要经济合理，所以输电线路杆塔结构设计面临巨大的挑战。

1输电线路杆塔的概述输电线路杆塔是在架空输电线路中用来支撑输电线路的支撑物。

输电线路杆塔多由钢材或钢筋混凝土制成，是架空输电线路的主要支撑结构。

输电线路杆塔按使用材料分为钢筋混凝土杆、角钢塔、钢管杆、钢管塔。

其中高压输电线路杆塔中最常见的是角钢塔，其优点是坚固、可靠，使用期限长；缺点是钢材消耗大、造价高、施工工艺较复杂。

输电线路杆塔上还包括绝缘子串、架空地线、跳线绝缘子串。

2输电线路铁塔设计的基本原则2.1气象条件现在实行的规定中，设计气象条件要根据不同的输电线路级别来确定不同的重现期，一般规定330KV及以下输电线路按15年一遇，500KV按30年一遇。

对于有多个回路的输电线路来说，要按照回路中最高电压的等级来确定重现期，然后再根据输电线路所扮演的角色等级来确定是否需要提高取值，如果这一角色的重要程度已经达到甚至是超过上一个等级，就必须要提高气象条件取值标准。

2.2导地线的安全系数导地线的安全系数直接影响着线体运行的安全性，同时还关系着耐张体让他的荷载大小。

杆塔(Supporting structure of transmission line；pole & tower)，支承架空输电线路导线和架空地线并使它们之间以及与大地之间保持一定距离的杆形或塔形构筑物。

世界各国线路杆塔采用钢结构、木结构和钢筋混凝土结构。

通常对木和钢筋混凝土的杆形结构称为杆，塔形的钢结构和钢筋混凝土烟囱形结构称为塔。

不带拉线的杆塔称为自立式杆塔，带拉线的杆塔称为拉线杆塔。

中国缺少木材资源，不用木杆，而在应用离心原理制作的钢筋混凝土杆以及钢筋混凝土烟囱形跨越塔方面有较为突出的成就。

输电线路杆塔有两种分类方法，一是按其不同的用途和功能划分为不同的类别，另一种是按其不同的外观形状划分为不同的型式。

一、杆塔类别按其在输电线路中的用途和功能可分为直线、耐张、转角、终端、换位、跨越六种类别的杆塔。

（1）直线杆塔。

支承导线、架空地线的重力以及作用于它们上面的风力，而在施工和正常运行时不承受线条张力的杆塔。

导线和架空地线在直线杆塔处不开断，且被定位于导线和架空地线呈直线的线段中。

直线杆塔的作用仅是线路中悬挂导线和架空地线的支承结构。

（2）耐张杆塔。

除支承导线和架空地线的重力和风力外，还承受这些线条张力的杆塔。

导线和架空地线在耐张杆塔处开断，且被定位于导线和架空地线呈直线的线段中，用来减小线路沿纵向的连续档的长度，以便于线路施工和维修，并控制线路沿纵向杆塔可能发生串倒的范围。

（3）转角杆塔。

支承导线和架空地线的张力，使线路改变走向形成转角的杆塔。

导线和架空地线开断直接张拉于杆塔上时称为耐张转角杆塔，导线和架空地线不开断的称为悬垂转角杆塔。

（4）终端杆塔。

线路起始或终止的杆塔。

终端杆塔定位于变电厂或变电所的配电装置门型构架前，线路一侧的导线和架空地线直接张拉于终端杆塔上，而另一侧以很小的张力与门型构架相连。

（5）换位杆塔。

用来改变线路中三相导线排列位置的杆塔。

导线在换位杆塔上不开断时称为直线换位杆塔，反之称为耐张或转角换位杆塔。

酒杯塔的内力计算报告姓名：张子阳班级：机械09k6学号：0919********·计算的主要思路和结果：用Excel计算塔身主材和斜材内力：在进行Excel计算之前首先要对塔进行一些必要的计算。

1，对塔身进行受力简化和分段：把不受力的的构件去掉，然后对塔身进行分段，根据各段之间主材，斜材的受力不同，可以把塔身分成三段，从塔底（跟开）向上依次取4000mm,3000mm,3000mm （都为垂直距离）。

,2，选取矩心，确定各外力的实际大小：因为是双斜材受力，为了计算方便需要对双斜材的交点取矩，根据课本题图从上向下依次选为O1,O2,O3为矩心。

因为我们队他的计算是平面的，其受力是作用在立体上的，也就是说题目中给的力在计算是需要减半，即可等效的记为：正常大风情况塔头风压p1=175N/m，塔身风压p2=315N/m,地线给塔的载荷分别为3150,1700，导线给塔的载荷分别为8300,4175。

,3，计算α，β（都以弧度表示）：对α的计算：塔身最高点垂直向下作垂线到跟开，之间的线段记为L1，之间的主材记为L2。

L1，L2与跟开合成一个直角三角形，靠近跟开的那个角即为α，利用正弦定理即可求得，α为主材与水平面的夹角。

解得α=1.48.对β的计算：b3为主材二三段的分开线，b3左边交点的斜材设为L3，b3，L3与主材相交的构成三角形，利用此三角形的已知条件，再利用余弦定理和正弦定理即可解得β，β为斜材与水平面的夹角。

解得β=0.555。

4，计算主材受力：因为各主材受力的求法基本相同，现以Nu1为例计算主材的受力：根据公式Nu1=∑MO1/2a1+∑G/4sinα，知道MO1为1——1截面（即为b1所在水平面）以上所有外力对O1点的矩，G 为1——1截面以上全部垂直荷载，∑MO1包括地线的水平荷载对O1的力矩，导线的水平荷载对O1的力矩，1——1截面以上塔头风压和塔身风压对O1的矩，所有的垂直荷载产生的矩关于O1对称，可以抵消。

第3章·杆塔组立3.1杆塔概述工教学要求1、了解杆塔的常见类型和构造。

2、了解整体起立和分解组立两种方法的优缺点。

3、掌握杆塔组立方法的选择原则。

教学重点常见杆塔的类型和构造。

教学难点杆塔组立方法的选择原则。

教学内容一、杆塔简介杆塔在这里指钢筋混凝土电杆与铁塔。

杆塔在输电线路中起着支持导、地线系统，使导、地线与地面间及导、地线间保持安全距离的作用。

杆塔按其作用及受力分为：直线杆塔和承力杆塔两类。

直线杆塔，用于线路中直线段上，支持导线垂直和水平荷载，又分为普通直线杆塔、换位直线杆塔、跨越直线杆塔、直线小转角杆塔等；承力杆塔又可分为耐张杆塔、转角杆塔、终端杆塔、分歧杆塔及耐张换位杆塔5种，主要承受在断线时的受断线拉力。

拉线杆塔可承受较大风载荷及断线载荷，这样可以减轻杆塔的结构，节省原材料。

钢筋混凝土电杆常用在220kV及以下输电线路中。

特点是坚实耐久、维护工作量少、结构简单、分段组装，可满足各种跨越高度要求；其缺点是易产生裂纹、笨重，给运输、施工带来不便。

可分为拔梢杆、等径杆两类。

铁塔从塔材的形式上分为角钢铁塔、钢管塔两类。

铁塔坚固、可靠，使用年限长，但钢材消耗大、造价高、施工工艺复杂、维护工作量大，故220kV以下线路中，铁塔多用于交通不便和地形复杂的山区，或一般地区的大荷载的终端、耐张、大转角、大跨越等处。

二、杆塔组立施工方法简介组立杆塔的方法分为两大类：整体起立和分解组立。

整体起立是将杆塔在地面上组成整体，而后一次性地立于杆塔基础之上，其优点是一次立塔成功，高处作业量少，缺点是占用场地大，要求地面平整，立塔工具专用性强且复杂；分解组立是将杆塔分段、片、角起吊升空，在高空安装就位，其优点是对地形适应性广，不需要大量的起吊索具，工具简单，缺点是高处作业多，安全性较差。

常见整体起立方法有固定式抱杆整立、倒落式抱杆整立和机械整立；常见分解组立方法有固定式抱杆分解组立电杆、倒落式抱杆分解组立电杆、外拉线抱杆分解组塔、内拉线抱杆分解组塔和无拉线抱杆组塔等。

212第八章 杆塔结构设计基础第一节 杆塔结构型式及外形尺寸一、杆塔的型式及分类架空线路使用的杆塔按使用材料分为钢筋混凝土电杆和铁塔；按受力特点和用途分为直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔和终端杆塔。

直线杆用于线路的直线段上，线路正常运行时有垂直荷载及水平荷载，能支持断线或其它顺线路方向的张力。

在顺线路方向的张力作用下，直线杆塔的悬垂绝缘子允许偏斜，杆塔也允许有一定的挠度。

耐张杆塔除承受垂直荷载及水平荷载之外，还能承受更大的顺线路方向的张力，如支持断线时的张力或施工紧线时的张力。

耐张杆塔使用耐张绝缘子串，在断线时能耐受断线张力，限制断线事故范围，起隔离事故的作用。

直线杆塔和耐张杆塔，一般均用于线路的直线段上，不兼转角。

但在特殊情况下需要兼转角时，其转角度数对直线杆塔不应超过3°，耐张杆塔不应超过5°，否则应按转角杆塔设计。

转角杆塔用于线路转角处，其受力特点与耐张杆塔相同，但其水平荷载包括角度合力，所以水平荷载值较大。

终端杆塔用于线路首末端，可以是耐张型或转角型的，受力特点与耐张或转角杆塔相同，但在正常运行情况下需承受单侧顺线路张力。

图8-1 35kV 等径拉线单杆 图8-2 110kV 等径拉线单杆 图8-3 35kV 拔梢单杆图8-4 110kV 拔梢单杆 8-5 110kV A 型直线杆 图8-6 110kV 门型直线杆1.常用直线杆的杆型。

35~110kV 线路，广泛使用带拉线的和不带拉线的上字型钢筋混凝土单杆，有的地区还采用A 型钢筋混凝土电杆。

213带拉线的直线杆，一般采用φ300mm 等径钢筋混凝土杆段，杆的基础采用浅埋式，杆型如图8-1、图8-2所示。

在雷电活动强烈的南方地区使用时，可在上横担反侧加装对称的耦合地线横担和吊杆，如图8-2虚线所示，以便悬挂耦合地线，提高电杆的耐雷水平。

不打拉线的直线单杆，常用梢径 φ190 ~φ230mm 的拔梢钢筋混凝土电杆，杆型如图8-3、图8-4所示。

前言以杆塔为代表的各类高耸结构的设计是一项涉及基础知识广泛，技术含量很高的工作。

对于刚接触杆塔设计工作的学员，必须从最为基础的力学知识、结构设计、及现行常用规范的解读开始打好基本功，方可成为一名优秀的设计师。

本文只用于我公司内部员工在进行结构设计培训过程中学习之用，切不可外传。

成文过程中撰稿人查阅了大量的文献资料，并仔细分析甄别，注入大量的心血方成，希望读到此文的学员认真学习珍惜生活中的每一个学习机会。

北京信狐天诚软件科技有限公司２００９年１０月２１日目录１常用规范简介 (4)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 (4)《钢结构设计规范》GB50017-2003 (4)《高耸结构设计规范》GB50135-2006 (4)《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001 (4)《构筑物抗震设计规范》GB50191-1993 (4)《110~500kV架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T 5154-2002 (4)《110~750kv输电线路设计技术规定》（2008最新国家电网标准） (5)《Design of Latticed Steel Transmission Structures》ASCE 10-97 (5)２材料 (5)３风荷载 (6)４覆冰荷载 (7)５杆塔构造基本规定 (7)5.1设计原则 (7)5.2结构的极限状态 (8)5.3极限状态的计算方式 (8)5.4基本规定 (10)６杆件强度设计 (11)6.1轴心受力构件的强度计算： (11)6.2受弯构件计算： (11)6.3受拉同时受弯构件的强度计算 (12)6.4偏心受力构件强度验算 (12)７杆件长细比计算 (14)7.1构件长细比的界定 (14)7.2构件长细比的控制 (14)7.3受压构件长细比修正系数 (20)８受压杆件稳定计算 (21)8.1轴心受压构件的稳定性计算 (21)8.2受压同时受弯构件的局部稳定计算 (22)8.3偏心受力压弯构件的稳定性计算 (22)９钢结构构造要求 (24)9.1一般要求 (24)9.2组合构件 (25)9.3钢管构件 (26)9.4焊缝连接 (26)9.5螺栓连接 (28)１０抗震设计 (30)１１连接计算 (30)11.1螺栓连接 (30)11.2焊缝连接 (32)１２法兰连接 (34)１３塔脚设计 (34)１常用规范简介《建筑结构荷载规范》GB50009-2001２００２年３月１日年施行，对建筑结构设计中部分直接作用和间接作用（如地震）荷载作出规定（如：风荷、雪荷载、屋面活荷载等）。