输电线路中钢管塔在结构力学性能上的优越性

随着我 国超 高压 、 高压输 电线路 的发展 建设 ， 特
输 电线 路 的支撑 结 构 和变 电构 架 的 承 载越 来 越 大 ， 铁塔 及 变 电构架 的大 型化 是一个 不 可避免 的发 展趋
线路 的架设 要求 也 更加 严格 ， 必须 与 城 市建 设 相 协
调 ， 证市 容美 观 。采 用传 统 的角钢 塔 ， 是 占地 面 保 一
笠 鲞擅
２１ ００年 １ ２月
湖 北 电 力
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输 电 线 路 中 钢 管 塔 在 结 构 力 学 性 能 上 的 优 越 性
王 加 强
（ 湖北 省 电力试验 研 究 院 ，武 汉 ４０ ７ ） ３ ０ ７
［ 摘 要］ 钢 管塔是 目前世 界上 一 种设计 简明 、 安装 方便 、 用前 景 广 泛 ， 传统 水 泥塔 和 角钢 塔 应 较
使用 单 柱形 钢管 塔 。
２ 钢 管 塔 在 电 力建 设 的应 用
、
钢管塔 与传 统 的角 钢塔相 比 ， 不仅 节 约 了大量
受力 分析 ， 载荷 情况 也 不 一 样 ； 于 温 度较 低 ， 覆 对 有
冰地 带 的杆 塔 ， 应考虑 各种 载荷 相互 组合 的情况 ， 计 算 出相 应 的铁塔 要求 等级 。
积大 ， 二是 不易 满足 现 在 城 市 布线 所 要 求 的高 度 和 承载 强度 ， 响正 常的供 电。 影
势 ， 钢管塔 架 具有 承 受 载 荷 大 、 体 稳定 性 好 、 而 整 能
减小 铁 塔根 开从 而 减小 占地 面 积 等优 点 ， 展钢 管 开
塔 的力 学分 析计 算 和构 造 的研 究 ， 于 电网 建设 有 对
３ ２ 钢管 塔连 接方式 ．
的钢 材 ， 而且 占地 面积 和 施 工 用 场地 也 较 小 。同样 设计 强度的铁塔 ， 管塔的 占地 面积 只有普 通角钢塔 钢 的 １４ 极 大减 少 了输 变 电线 路 建 设 中 的 土地 使 用 ， ／， 符合 我国人多地少 的 国情 ， 减少 了土地使用成 本 。
３ １ 钢管 塔 的载荷 情况 ．
钢 管 杆塔 荷载 包 括永 久 荷 载 和可 变 荷载 两类 。
永久荷 载在 结构 使用 期 间 ， 值 不 随 时间 变化 ，或 其 者变 化与平 均值 相 比可忽 略不 计其 荷载 。对于钢 管 塔 杆结 构 ， 身 自重 、 杆 导地 线 、 缘 子 及 其 附件 的重 绝 力荷 载等均 为永 久荷 载 ； 可变荷 载在 结构使 用期 间 ， 其值 随时 间变化 ，且变化 值 与平 均值 相 比不 可忽 略 其 荷 载 。对 于 钢管 塔杆 结构 ，风荷 载 、 覆冰荷 载 、 导 地线 张力荷 载 、 安装 检 修 时 的 附加 荷 载 等 均为 可 变 荷载 。将永 久荷 载 和可变 荷载 进行 组合 可 以得 到多 种荷 载组合 。
有很 多优 点的新 型塔 形 。随着特 高压 输 电线路 的 建设 ， 高电压 输 电线路 的 支撑 结 构和 变电构 架承 受荷
载 大 ， 塔及 变 电构 架的 大型化 不可避 免 ， 铁 而钢 管塔 架具有 承 受载荷 大 、 整体 稳 定 性好 、 外型 美观 、 减 能
小铁 塔根 开从 而减 小 占地 面积 等优 点 ， 有取 代 水泥 塔和 角铜塔 的趋 势。钢 管塔 的 力 学整体 性 能较 角钢 塔 有很 大 的提 高 ， 有利 于建设 特 高压输 电线路 的需要 。 ［ 键词 ］ 钢 管塔 ； 关 电力建设 ； 力学分 析 ； 定性 稳
很 强 的技术 进步 意义 和显 著 的经 济效 益 。 ２ ０世 纪 ７ Ｏ年代 ， 欧美 一些 发 达 国家 ， 在 钢管 杆 塔就 被广 泛 的应 用 在 电力 建 设 中 ， 起 到 了对 电 网 且 很 强 的支撑作 用 ， 社会 经 济 效 益 明显 。在 国外超 高
３ 钢 管 塔 力 学 分 析 的 相关 问题
［Ｏ ｄ 图分 类号］Ｔ ５ Ｍ７ ４ ［ 文献标识码］Ａ ［ 文章编号］１ ０—９ ６ ２ １ ） ０ ６３ ８ （０ ０ 增刊 Ｉ ０ ４ —２ 一０ ２０
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随着 我 国城 市 化 建设 的加 快 ， 层建 筑 的不 断 高 增多 ， 出于城市 规划 建设 和市 容市貌 的考 虑 ， 输变 电
［ 收稿 日期］ ２ １—８１ ０ ００ —６
［ 者简介］ 王加强 （９ ３ ， ， 北 新洲 人 ， 作 １ ８ 一） 男 湖 助理 工 程
师。
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实际 工 程 中 ， 钢管 塔 中 的钢 管 多 是通 过 节点 板
和螺栓 进行 连接 ， 管 的 约束 条 件 与 理 论计 算 所 假 钢 定 的不 完全 一致 。钢 管构架 中 钢管 的可 能连接 型式
实 际稳 定系 数 ＿ 一 差 圳 ． 型 、 型 、 ｌ 接 头 试 仃 定 Ｔ ［ 【型 Ｊ 件 Ｌ 型 酞件 的承 载 力稍 离 ， 冈 为 ｕ 型连 接 试 ｝Ｕ １ 是 件无 构造 偏心 。Ｕ 型接 头 构 件 的连 接 螺栓 为 双剪 ， 连接 螺栓 数量 可减 少 ， Ｕ 型连 接 构件 加 工 相对 复 但 杂 １ 接头 稳定 性较 差 ， 型 一般 推荐 使用 。
有 以下 四种 ：Ｔ 型接头 （ 即无 加 劲 肋 的单 板 接头 ） １ 、 型接头 、型 （ 型 ） 头 和 Ｕ 型 接 头 。各 种 接 头 的 ［ 槽 接
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湖 北 电 力
２ｌ年１川 （） １ ） 查 ｆ ２
根 据 不 同 地形 地貌 和气 候 情况 ， 所 处 的杆 塔 对
压、 特高 压输 电线 路 中 ， 管 结 构 已得 到应 用 ， 钢 日本
在 １０ ０ｋ 特高 压 线 路 及 高塔 中几 乎 全 部使 用 了 ０ Ｖ 钢管 塔 。国 内的钢管 结构 大多使 用在 大跨 越 高塔及 ５ ０ｋ 双 回路线路 塔及 部分 变 电构架 中 ， 外在 我 ０ Ｖ 另 国许 多 城 市 建设 的 １ ～ １ ０ ｋ 输 电 线 路 中， 泛 ０ １ Ｖ 广