道亨自立式铁塔满应力优化计算系统操作说明

自立式铁塔满应力分析系统

操作说明

目录

第一章系统概述 (1)

一、系统简介 (1)

二、系统需求 (2)

三、注意事项 (3)

第二章操作流程 (4)

第三章操作步骤 (5)

一、建立新文件 (5)

二、导入建塔文件 (6)

三、计算荷载 (8)

3.1 添加导地线荷载挂点 (8)

3.2 计算荷载 (8)

3.3 导入荷载 (9)

四、有限元计算 (10)

五、成果输出 (12)

5.1 读入计算结果 (12)

5.2 输出铁塔司令图和材料汇总表 (13)

第四章界面和菜单说明 (15)

一、界面 (15)

1.1 数据表窗口 (15)

1.2 荷载窗口 (15)

1.3 计算窗口 (16)

1.4 交互编辑窗口 (16)

1.5 节点平衡法窗口 (17)

1.6 设计基础窗口 (17)

1.7 连接法兰窗口 (18)

1.8 建模窗口 (19)

二、菜单 (20)

2.1 文件 (20)

2.2 操作 (21)

2.3 调整 (31)

2.4 计算 (34)

2.5 计算结果 (40)

2.6 接口文件 (42)

2.8 编辑 (43)

2.9 视图 (44)

2.10 设置 (44)

2.11 帮助 (49)

附录A 导入良乡试验加荷表 (50)

附录B 交互编辑界面的使用 (52)

附录C 受力材参数说明 (59)

附录D 塔身风压分段数据标准段号的填写 (67)

附录E 基础作用力数据处理程序 (72)

附录F 规程参数配置文件DATA.INI说明 (74)

附录G 材质参数配置文件Q460Q235.INI (78)

附录H 拆分地线荷载 (81)

附录I 拆分V串、悬垂挂架、拆分U串、拆分Ψ串 (85)

附录J 补助材计算说明 (92)

附录K 原始数据中使杆件排序的操作说明 (97)

附录L 使用非线性矩阵分析程序 (106)

附录M 混合构件选材 (108)

附录N 鸭嘴角钢计算使用说明 (109)

附录O 高强钢计算操作流程 (111)

附录P 快速输入智能继承功能 (114)

附录Q 验算螺栓功能 (115)

附录R 杆件调整模式 (116)

附录S 预设单线图和司令图格式 (117)

附录T ANSYS接口文件格式及使用说明 (120)

附录U 使用设计向导 (124)

附录Z 其他功能说明 (125)

第一章系统概述

一、系统简介

本系统是适用于各式自立式角钢铁塔和钢管杆铁塔线性空间桁架的受力分析和自动选材设计，也可用于逐工况验算用户指定的杆件。

本程序符合新的设计标准《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T 5154-2012）的要求，系统兼容以前的旧版本输入数据，而且保留了采用旧的设计标准进行满应力的计算方法，以便于新旧对比。

【主要功能及特点】

1．程序以表格方式支持并兼容原有的手工直接编辑的功能，数据文件格式与原来的完全相同，以便兼容已有的数据文件和输入习惯。

2．可以自动对节点编号进行优化分配，从而减小了号差，提高了内力分析时的计算速度。

3．可自动判断和设置受力材杆件的计算参数，如：工作条件系数、杆件中心或偏心、转动约束、失稳方向、计算长度。

4．可根据客户的要求自动完成对单基塔或者多本体多接腿塔的统材。

5．根据设计条件自动计算各种工况下的集中荷载。

6．能依据所选材料规格，自动更新塔身风荷载和塔身自重荷载，根据优选出的结果自动计算补助材的增大系数。

7．支持角钢、钢管混合塔的分析计算，根据用户填写的杆件类型（角钢、双角钢、钢管），自动优选出相应杆件。

8．可对铁塔做非线性矩阵分析。

9．自动输出基础作用力的标准值和设计值。

10．具有新旧规程输入数据的自动转换功能。

11．本软件还提供了按美国规范设计要求进行铁塔设计计算的功能。

12．“多塔高多接腿”分析计算功能，“长短腿（高低腿）”自动轮换分析功能计算。

13．与设计标准有关的参数完全对用户开放，如：材料的允许设计强度、屈服强度、各类杆件的允许长细比、所用的螺栓种类（级别、直径）以及所用的角钢表（肢宽、厚度）等，用户均可进行直接修改。

14．计算结果具有校核监督功能。对于所分析的每一铁塔，包括“多塔高多接腿”以及自动轮换“长短腿（高低腿）”时而派生出的大量铁塔，软件都将对

其自动进行力的平衡检查，以防止将错误的计算结果误用于工程实际。与此同时还会生成一份以.LOD为扩展名的文本文件，详细记述各个铁塔的荷载。用户必要时可以审阅该文件，进而确认该文件所记述的分析铁塔所用的荷载是否是他所要求的。

15．在全部输入的工况组合中，可以要求只计算其中的某一种或某几种工况组合；在全部输入的各接腿中，可以要求只分析其中的某一个或某几个接腿。

16．能够验算或逐个工况给出内力，也可由程序自动迭代优化选材。

17．可进行补助材及零杆的选材计算或验算，同时也可对斜材承载力进行计算。

18．程序为双精度浮点数。最多1500个节点，其中单基塔可达到1200个节点。直接输入的受力材杆件可达到1200行，包括展开生成的受力材杆件最多可允许3600根杆件。程序增加了道亨补助材节点和杆件的功能，极大的扩充了点号，道亨补助材点号从10000开始编号，极大的扩充了点编号范围。单次计算可计算至多800个工况，超过800个程序可分批计算。号差可达到600点以上。

19．自动形成铁塔单线图。图中标明节点号，便于同输入数据对照和查错。标注杆件所使用的规格和所需连接螺栓的数量、规格，便于用户查看结果。

20．自动形成铁塔AutoCAD三维图,便于用户做相关操作。

21．图形能够清楚地表达出“多塔高多接腿”以及“长短腿（高低腿）”的情况。能够显示“应力分布图”和“长细比分布图”等图形，便于用户从图形上直观分析出铁塔的受力情况。

22．具有V型绝缘子串计算功能。

23．可对受力材杆件的输入数据按段排序，便于用户检查和修改。

二、系统需求

操作系统：Win7/8/10

硬件：通用流行配置计算机

CPU：1GHz 以上

内存：1GB 以上

硬盘：500MB以上空闲磁盘空间

显示器：1024×768 分辨率以上

三、注意事项

系统运行前请将加密锁接在计算机的USB接口上；

1．使用模板快速组合塔身、横担2．生成满应力接口文件

3．自动修改受力材计算参数4．计算荷载（程序自动计算荷载）5．输入计算控制参数

6．满应力计算

7．浏览、阅读计算结果8．输出铁塔司令图和材料汇总表等

一、建立新文件

1、在桌面【道亨软件】图标中双击满应力图标进入满应力设计系统；

1、执行【文件(F)】下的【新建工程】命令，或单击状态栏的【新建】按钮进入新建文件界面，填写工程信息数据：工程编号、名称及填写人，选择塔的类型及电压等级。

2、新建一个工程文件如“170417”，执行【文件(F)】下的【保存工程】命令，将其保存到用户的文件夹下。

二、导入建塔文件

将快速建模程序生成的满应力接口数据导入后，即满应力程序主界面如下图：

用快速输入方法生成满应力接口数据仅供用户参考。用户需要根据实际情况自己修改。

在满应力内力分析系统中，用户可对由快速输入法输入的节点号和杆件进行修改(添加或删除)。

在交互编辑界面对塔的节点及杆件数据修改。

特别注意：生成满应力文件后，程序自动填写受力材计算参数。交互编辑后，

需单击【操作】菜单下的【自动填写受力材杆件计算参数M/ L1/ L2/SMC】按钮来自动计算同时受压（SMC），工作条件系数（M），最小轴长度系数(L1)、平行轴长度系数(L2)。当然用户也可以根据自己的实际要求直接在受力材数据中修改这几项参数。

对塔图进行操作

1、在塔图上单击鼠标右键(如下图)，可弹出菜单，用户可实现开窗、平移、缩放、显示全部图形、旋转、捕捉点、捕捉杆件、是否显示点位、点号、杆件、挂点等操作。

2、可通过状态栏的全、前、后、左、右、水平、面等按钮分别浏览塔图的前面、后面、左面、右面、水平面和指定页面的视图。

在满应力内力分析系统中，用户可对由快速输入导入的节点号和杆件进行修改(添加或删除)。

三、计算荷载

3.1 添加导地线荷载挂点

1．在满应力程序主界面右边图形窗口中用鼠标左键捕捉需要挂导、地线的节点，然后在图形窗口的左侧点击【添加挂点】按钮，选择要添加挂点的类型。

2．重复以上步骤，添加完所有的挂点后就可以进行荷载计算。

3．也可根据自己的实际情况，直接在挂点栏内输入：如下图

3.2 计算荷载

添加完挂点后，点击计算荷载按钮，即进入荷载计算的主界面，进行荷载计算。

如果电气部分已经提供了荷载计算结果，那我们可以直接根据电气提交的荷载在荷载程序中进行输入。

荷载具体的操作方法详见荷载操作说明。

3.3 导入荷载

荷载程序计算完成后，单击“确定”退出。

然后在主界面选择【导入荷载】，点击该按钮，程序会有如下提示：

按需要选择“是”或“否”即可。

导入完成后程序提示“是否自动计算各工况βz”，根据需要点击是或否。自动计算风振系数时，程序将根据电压等级、铁塔高度以及高度与根开之比自行选择βz的计算方法。

本部分的操作窗口如下：

四、有限元计算

正式计算前，使用【操作】菜单内的功能进行统材、设置材质、设置风振系数、填写风压分段数据（使用方法见界面和菜单说明以及附录内容）。确定各项参数无误后，在主界面切换到“计算”界面如下图：

1．选择“设计规范”

程序根据《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T 5154-2012添加了新的规程组，同时兼容旧规程组。

若计算混合塔请根据规程需要选择“6.规程同4，角钢钢管混合塔”或是“10.规程同8，角钢钢管混合塔”，并在“数据表”页面的“输入数据”选项卡下填写受力材的“构件类型”：0为默认（角钢），1为单角钢，2为双角钢，3为三角钢，4为四角钢，5为B类截面钢管，6为A类截面钢管，如下图所示：

2．设置“结构重要性系数”

3．输入“最高选材次数”，如果验算或者只进行内力分析时，选材次数为0。4．输入“工况计算范围”

5．输入“接腿分析范围”

6．选择“角钢选材方案”

7．选择“电压等级”

8．选择“地形类别”

9．计算：点击【开始计算】。

五、成果输出

5.1 读入计算结果

单击【计算结果】 【1.读入计算结果】，即可将计算的结果读入到“计算结果”界面下的相应表格中。

5.2 输出铁塔司令图和材料汇总表

1、对于Autocad.exe的路径设置。选择桌面上的【道亨软件】图标－>点击【工具】->【配置DHCAD】->选项【应用程序路径】，在AutoCAD中设置选择ACad.exe，确定即可，同时也可设置Office的软件路径。

2、选择【计算结果】菜单->【10.图形输出】->【1.输出铁塔司令图和材料汇总表】或直接用快捷键F9。

3、如下图：在弹出的窗口里面，我们可以选择“输出范围”，即接腿号，可以只出某一个接腿的，也可以全部出，可以更改“共面/水平误差”“字体”“高度”“图纸比例”等。在“输出设置”，我们可以选择要输出的内容：正面、侧面、横隔面、材料表、塔重表、V面等选项。在“显示设置”里，可以选择出的图中是否带有节点点号，节点圈注、尺寸标注、受力材规格等等。

4、建议您在生成PD文件或DWG文件之前，先点击【预设】按钮，查看要输出的图形是否符合您的要求。您可以在此界面中调整图块位置。

5、在“附加面”页，可以采用输入点号的方式自定义一些面让它们也显示在输出的司令图中，也可以点击【横担面】、【塔头面】和【塔身V面】让程序自动添加相应的附加面。

6、在“控制分段”页，分别点击【自动生成节间高度】、【自动添加变坡点】和【自动分段】按钮，让程序自动填写表格，如有特殊情况，用户也可以手工填写。填写的数据会保存在目录下.cfg文件中。然后点击“生成PD（DWG）文件”按钮即可生成相应格式的文件。

7、在“绘图分段信息”页面点“自动分段”。

8、可以在“属性设置”，“汇总单线图设置”，“图签”页面中进行其它一些基本的图形属性设置，点击“预设”编辑司令图。然后点击“生成PD（DWG）文件”按钮即可生成相应格式的文件。

第四章界面和菜单说明

一、界面

可通过工具栏的【交互编辑】、【数据表】、【荷载】、【计算】、【节点平衡法】、【设计基础】【连接法兰】按钮实现各窗口之间的切换。

1.1 数据表窗口

显示输入数据和计算结果信息：

1.2 荷载窗口

主要实现添加挂线点、计算荷载、导入荷载、自动计算βz值等功能。

1.3 计算窗口

用户可在此界面设置计算参数，选择设计规程等，并计算。

1.4 交互编辑窗口

用户可以在交互编辑窗口对塔型进行各种修改，包括对点、杆的修改，布材的修改等。

1.5 节点平衡法窗口

计算补助材和斜材数据。

1.6 设计基础窗口

设计塔基础的各种数据。