输电铁塔结构平行轴布置承压构件计算方法研究

高压输电线路铁塔结构设计分析发表时间：2016-04-22T11:33:29.540Z 来源：《电力设备》2015年第10期供稿作者：卢燕坤[导读] 广西泰能工程咨询有限公司笔者对高压输电线路铁塔进行了简要的概述，随后分析了高压输电线路铁塔的设计结构。

（广西泰能工程咨询有限公司）摘要:高压输电线路中，铁塔是其中最常见的一种输电设施，起到了支撑还有保护高压输电线的作用。

文中，笔者对高压输电线路铁塔进行了简要的概述，随后分析了高压输电线路铁塔的设计结构。

关键词：高压输电线路铁塔结构设计基本原则要点引言：在现代电力系统中，高压输电线铁塔起到了非常重要的作用。

它是架起和保护高压输电线路的重要组成部分，其设计结构是否合理，直接关系到电力系统运行的安全与发展。

目前我国电力事业发展迅速，对铁塔的设计结构也有了更高的要求。

一高压输电线路铁塔概述在我国的经济建设中，远距离的电力输送主要运用高压输电线路，高压输电线路已经成为了目前我国经济建设中的主要命脉。

高压输电线路中的铁塔主要起到支撑和保护高压输电线路的作用，使高压输电线路上的避雷针以及导线可以保持在安全距离之内，同时使的地面上的跨越物以及其他的建筑物可以与高压导线处在安全距离之内。

导线的自重、其上的覆冰以及风载、还有年平均气温对其的影响，都是铁塔本身需要承受的荷载。

一定情况下，风的作用会使得导线发生微幅的震动，这种震动会直接引起塔身震动，风力比较大时，铁塔可能会由于震动而造成塔身的破坏。

为了避免这种情况的发生，铁塔一般都需要确保自身有足够抗破坏的轻度。

还有一些特殊的原因，例如导线产生断裂，面对这种情况，铁塔是否有足够的强度来应对由于导线断裂而造成的塔身破坏，这也是铁塔性能的一个重要的衡量标准。

由于我国输电电压等级的不断提高，铁塔的体积和重量都随之越来越大，很多地区都建成了500kV的输电网，而且其电压等级还在逐渐增加，很多山区还有需要过江等的一些大跨越的铁塔的应用，对现下的铁塔提出了更高的要求。

关于输电线路铁塔结构设计
关于输电线路铁塔结构设计的探析摘要：本文主要探讨了，我国为了解决经济及社会发展中对于电能的需求，加快了国家电网的建设。

在电网建设中，铁塔的是高压输电线路的重要组成部分，对输电线路铁塔结构设计进行分析及探讨，并提出一系列较具代表性的新型设计理念和方法。

关键词：输电线路；铁塔；结构；设计
以下内容主要论述近年来我国电网加速建设中，铁塔作为架空高压输电线路重要组成部分，铁塔结构的设计质量将直接影响输电线路的可靠性和安全性。

随着特高压电网的建设、输电新技术在我国的不断推广和应用，给输电线路铁塔的设计提出许多新的挑战，安全可靠、经济合理是铁塔结构设计的主要目标和方向。

以下就我国输电线路铁塔结构设计及工程应用过程中，常遇到的一些实际问题进行了探讨。

1输电线路铁塔结构设计的基本原则
输电线路铁塔是我国电力供应与输送环节必不可少的基础设施之一，被广泛应用于各地区电力输送的主干线与分支输电线路上，有效保证了电力输送的安全与稳定，也是全面保障我国现代电力行业供电安全的先决条件之一。

在输电线路铁塔结构的设计过程中，设计人员只有坚持按照相关规定原则开展工作，才能保证设计方案更具科学性、合理性。

1.1设计气象条件
现行规程对设计气象条件根据输电线路级别取不同的重现期来。

500KV输电铁塔结构的几何非线性数值模拟的开题报告
一、选题背景
高压输电铁塔承担着输送电力的关键作用。

而500kV输电铁塔由于其复杂的结构和巨大的荷载承受能力，一旦发生破坏，很可能引发重大事故。

因此，对500kV输电
铁塔的结构性能进行准确评估和计算分析具有重要意义。

传统的静力分析方法忽略了
结构的几何非线性性质，其分析结果可能存在误差。

为了更准确地分析500kV输电铁
塔的结构性能，需要采用几何非线性分析方法，对铁塔进行数值模拟。

二、研究内容
本研究将选取一款500kV输电铁塔为研究对象，采用ABAQUS有限元软件进行
几何非线性数值模拟分析。

具体内容如下：
1. 建立500kV输电铁塔的有限元模型
选取适当的网格划分方法，建立500kV输电铁塔的三维有限元模型。

考虑到铁塔的整体和部件的复杂性，需选取合适的单元类型和节点数量，合理划分材料类型和边
界条件。

2. 借助ABAQUS软件，进行几何非线性分析
采用ABAQUS软件中的几何非线性分析工具，对500kV输电铁塔在荷载作用下
的变形特性、应力分布、屈曲性能等进行数值模拟分析。

3. 对分析结果进行评估与分析
将分析结果与理论计算进行比较，评估分析结果的准确性和可靠性；对应力集中处、塔身及塔脚等关键部位的应力情况进行深入分析，为工程实践提供参考。

三、研究意义
本研究的开展，将有利于深入了解500kV输电铁塔的结构性能和安全性，能够有效提高结构的可靠性和耐久性。

同时，也为类似结构的数值模拟分析提供借鉴和参考。

对输电线路铁塔结构设计的研究摘要：时代在进步，科技在发展，但是无论工业建设还是农业发展都需要一个稳定的电力管理系统对工业农业设备进行供电。

然而，现实生活中，由于两个不同的地区需要共用一个输电站，这就会形成电力在输送过程中的损耗。

因此工程中往往采用高压输电，这就需要保证输电线路铁塔的结构和高度到达一定的电力输送的标准，保证高压电力的输送不会对经过的居民和建筑造成不利的影响。

关键词：输电线路铁塔；结构设计；研究前言高压输电虽然能够有效地解决电力损耗，但是他的弊端就是高压会对人体和建设造成危险，这就使得电力输送人员在进行电力输送规划的时候对输送线路铁塔结构设计十分的谨慎注意，确保铁塔结构不会出现非常大的问题，确保电力输送的安全进行。

因此，对输电线铁塔结构设计的研究和分析是电力输送研究人员必须进行的工作。

1.输电线铁塔结构设计中存在的问题1.1铁塔结构的安全问题安全问题是每一项工程项目都非常重视的问题。

对于电力事业，他存在着能够是使人致命的高压电使得它成为了非常危险的行业之一，因此对于电力事业来说，安全问题是非常关键的尤其是在进行高压输电的时候。

实际上，发电厂为了保证周围的人员安全所在的位置往往远离人们居住的场所建立在城市的郊区，但是在进行电力输送的时候就必须要经过居民生活的周边。

不仅如此，在进行电力输送的过程中为了保证输送产生很小的电能损耗，工作人员会采用高压进行输电的方式，这样就大大增加了输电线的危险性，一旦输电线断开落到地面或者放风筝挂在输电线上就会产生非常严重的后果。

因此，工作人员在对输电线铁塔的设计就非常的严谨和细心，防止因为铁塔结构的疏忽导致更大的危险。

除此之外，电力输送线铁塔的结构实际还应该全面的进行考虑，除了要满足防止电能泄露最基本的要求之外还要保证自然环境如风、雨、雷、电不会对输电线铁塔结构造成严重的危害。

对于输电线铁塔来说，它的结构主要是由铁构成，对电的传导非常适合，因此就很容易造成电力输送泄露的情况，往往一个闪电就会造成输电线铁塔的不稳定，从而导致电能从输电线铁塔上泄露，甚至严重的时候还能够危害到当地的居民和庄家，因此工作人员应该加强对电力输电线铁塔的绝缘设施的安装，争取能够对电力的安全运输起到一个防范的作用。

架空输电线路铁塔结构与基础设计研究探讨摘要：随着社会的发展和科技的进步，各行各业在机械化、自动化方面都快速发展，整体社会对于电力的需求越来越大，电力系统稳定性要求越来越高，因此对电力行业提出更高要求。

本文将重点阐述架空输电线路铁塔结构与基础设计的探讨和研究，促进该领域的发展和进步，进而促进全社会的高效稳定发展，也为关心这一话题的人们提供参考和借鉴。

关键词：架空输电线路铁塔；结构与基础设计；优化引言：在现代社会中，各领域的快速发展对电力行业提出越来越高的要求，架空输电线路是电力输送主要形式，而铁塔是输电线路的重要组成部分，直接关系到输电线路的安全稳定运行，本文也将以此作为研究切入点，分析架空输电线路铁塔结构与基础设计，具有重要的社会现实意义和不可忽略的价值。

一、关于架空输电线路铁塔的塔型设计架空输电线路铁塔的塔型设计，关系到线路能够长期运行的重要因素。

架空输电线路铁受力杆件可按桁架结构分析，但考虑到铁塔实际运行的需求，铁塔的运行环境多为复杂、多样的自然环境，基于此种情况，输电铁塔的设计不仅需要考虑经济层面的合理性，还需要考虑在技术层面能够达满足实际生产，施工要求以及后期运维方便。

在具体的设计过程中，充分结合线路的导、地线规格，气象条件，使用地理环境等因素进行综合考量，进而选择合理的铁塔形式，另外，为了满足铁塔运行维护的安全性和稳定性，还需要根据铁塔所承受的外部偶然负荷进行计算。

根据不同塔型的铁塔根开，可以将架空输电线路铁塔划分为常规铁塔和窄基铁塔，其中常规铁塔适用于外部地形受限要求小，档距较大的线路，其主材受力相对合理，而窄基铁塔主要用于外部地形受限的情况，其主材受力也相对大，使用档距相对较小。

二、关于架空输电线路铁塔的结构设计针对架空输电线路铁塔的结构设计，需要根据不同塔型进行分析。

一般来说，若为常规铁塔，具体的结构设计方案需要依托于不同的导线回路数，具体来说，单回路的架空输电线路铁塔，其结构方式常采用“上”字形塔、酒杯或猫头塔，而对于双回路的架空输电线路铁塔来说，其结构布局方式主要采用“鼓”形结构；另外一方面来说，依托导线横担和地线支架的基本形式，可以采用以下两种结构布局方式：方法一需要将塔头部分设置为垂直段，将颈口进行固定处理，塔身开始起坡，让铁塔的整体高度和铁塔根开参数保持一致性，在此过程中不需要考虑线路回路数划分带来的影响，横担具备通用属性，根据具体的架空输电线路的线路回路数进行横担数量的相应选择；方法二需要将铁塔的塔身与塔头部分均进行通用坡度的规划设计，对于铁塔的总高度需要与上口宽度和铁塔根开均保持相同，横担可以固定不通用，并且可以划分为双回路和单回路两种样式。

输电铁塔轴心受压构件稳定系数规范对比韩军科;张春蕾;杨靖波【摘要】稳定问题是输电铁塔中一个极其重要的问题,以输电铁塔轴心受压构件的稳定系数为研究对象,对美国铁塔设计导则ASCE10-97、英国铁塔设计规范BS 8100-3及欧洲45 kV以上架空输电线路设计规范EN 50431-1中关于轴心受压构件的稳定系数规定进行了介绍,并与中国架空输电线路杆塔结构设计技术规定的稳定系数DL/T 5154进行对比分析.结果表明:ASCE10-97关于轴心受压构件稳定系数没有考虑截面分类的影响,而DL/T 5154、BS 8100-3、EN 50431-1考虑了截面分类对稳定系数曲线的影响;对于输电铁塔热轧角钢主材的稳定系数,ASCE10-97的大于DL/T5154、BS 8100-3及EN 50431-1的稳定系数,与DL/T5154的相当;对于冷弯钢管主材的稳定系数,ASCE10-97大于DL/T 5154,BS 8100-34和DL/T 515相当,EN 50431-1最低.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2014(047)003【总页数】6页(P90-95)【关键词】输电铁塔;轴心受压构件;稳定系数;截面分类;设计规范【作者】韩军科;张春蕾;杨靖波【作者单位】北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室,北京 100124;中国电力科学研究院,北京 100192;中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司,北京 100120;中国电力科学研究院,北京 100192【正文语种】中文【中图分类】TM7530 引言稳定问题是输电铁塔中一个极其重要的问题。

在输电铁塔真型试验中，因失稳导致的破坏极为常见。

近年来，随着大容量、高电压等级输电线路的发展[1-4]，高强角钢塔、钢管塔[5-6]在中国输电铁塔中广泛使用，构件多为超轻型和薄壁型，更容易出现失稳现象。

目前对输电铁塔的受力分析，主要采用空间桁架计算模型，据此，输电铁塔轴心受压和受拉是铁塔构件的主要受力形式。

浅析高压输电线路铁塔结构设计研究摘要：近年来，由于频繁遭受暴雨、冰雹、台风等自然灾害的侵袭，给整个电网带来了极大的损失，为全面提升输电线路安全运行水平和铁塔结构稳定性，进一步开展输电线路铁塔结构设计的研究和创新势在必行。

鉴于此，本文就高压输电线路铁塔结构设计展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：输电线路结构设计1、概述高压输电线路铁塔输电线路铁塔简称电力铁塔，根据结构型式和受力特点，铁塔可分为拉线塔和自立塔两大类。

按其形状一般分为：酒杯型、上字型、干字型等，按用途分有：耐张塔、转角塔、换位塔（更换导线相位位置塔）、终端塔和跨越塔等。

它们的结构特点是各种塔型均属空间桁架结构，杆件主要由单根等边角钢或组合角钢组成，材料一般使用Q235（A3F）和Q345（16Mn）两种（随着电压等级的不断提高，Q390、Q420、Q460等高强钢也常在铁塔中使用），杆件间连接采用螺栓连接，靠螺栓受剪力连接，整个塔由角钢、连接钢板和螺栓组成，个别部件如塔脚等由几块钢板焊接成一个组合件，因此热镀锌防腐、运输和施工架设极为方便。

2、铁塔结构设计原则为使铁塔在满足工程实际使用条件的前提下，满足塔重最轻、外型美观、运行维护方便等目的，首先得使铁塔在满足构造要求的前提下，结合外荷载特点使得铁塔各部件受力清晰、节点处理简单、布材满足其受力特点。

铁塔设计应遵循“安全、合理、经济”的原则，主要体现在如下几点：（1）保证铁塔的强度、稳定性和必要的刚度以及今后的安全；（2）降低钢材耗量；（3）构件的布置合理、结构形式简洁，传力路线直接、简短、清晰.3、铁塔结构优化设计的细节1、铁塔的根开和瓶口的设计塔身瓶口和根开取值与塔身坡度的改变紧密相关，其大小直接影响铁塔的整体刚度和塔重，所以铁塔坡度优化的关键就是选择最佳的瓶口和根开尺寸.因此，在给定的荷载条件下，存在一个合适的塔身上下口尺寸和坡度范围，在这一范围内，铁塔的材料耗量最低，由于上口受电气间隙的限制，可调整的范围不大，在满足电气间隙的条件下，小范围调整上口尺寸，较大范围的调整下口尺寸，对塔身坡度和根开进行了多方案组合优化，在保证铁塔具有足够的强度和刚度的条件下，优化出铁塔合理的坡度和根开。