铁塔内力分析与计算

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1、计算报告作业名称课程名称专业班级:学号:指导教师:学生姓名:成绩:完成日期:一.题目内容及要求。220kV上字型直线塔单线图如图1所示，全高尿62米，呼高HA18.2米，重60=26470.7週设计条件见表L使用解析法计算七种工况下横担下塔身第一节间、地线支架、横隔、横担等主材和斜材或隔材的内力(任意选择一个部位)。七种工况包括：(a)运行工况I(大风工况)；⑹运行工况n(覆冰工况)；©断上导线情况；(d)断下导线情况；◎断地线情况；(D安装情况I;©安装情况no2162.16142014205.28111

2、865.285.2B16.2016201.53116.150.8511.8611.8616.1516.15(KN)⑹运行工况II(覆冰工况)塔头荷载图1如014.2011I.&6.II.K6.IIM(d)断下导线情况塔头荷载图(KN)11.86(c)断上导线情况塔头荷载图(KN)11.86-&744.2042011.S611.86(f)安装情况I塔头荷载图(KN)(e)断地线情况塔头荷载图(KN)(g)安装情况I【塔头荷载图(KN)图1上字塔单线图表1设计条件设计条件电乐导线地线水平档距垂直档更极限档跖22

3、0kVLGJ<300GT-501000>750气象条件最大风速覆冰冇风堆低气温爭故安装风逮（m®2510-10花温（C°）・5・5-20-10冰P?(mm)-5■-二计算思路。1、静定平面桁架的内力分析。（町（b>©（a）塔架受力简图；（b）正面桁架受力；（c）右侧面桁架受力。说明：常略去与荷载方向相垂直的那两片平面桁架的作用，假定只由与荷载方向相平行的两片桁架承受荷载。2单腹杆桁架。（1）、主材受力分析及内力计算（截面法）。主材受力简图如下：⑻如图（4:截取I截面,主材受力简图则主材内力为:方法一：一±警

4、-金其中：工M°3表示I截面以上所有水平力匕、Pd及塔头塔身风压q对0点之矩。表示I截面以上全部垂直载荷设计值之和。此法所求内力为近似值。u3方法二：利用工M°3=0求解。工士％叫=0N沪土弓1注：工M°3为除主材内力以外的外力力矩之和，特别注意所有外力取矩时由于单片受力大小均取*O（2）、斜材受力分析及内力计算（截面法）。以两弦杆延长线交点O为力矩点，建立力矩平衡方程，计算斜内力。斜材计算简图如下：华北电力大学计算报告斜材计算简图斜材内加十算：W譽其中：工代表截面以上除斜材内力以外所右外力对0点力矩设计值

5、之和。双腹杆桁架。主材和斜材计算简图如右图：(1)、以截面以上部分为隔离休，以双腹杆交点为力矩点，建立平衡方程，计算主材的内力。(2)、以两根主材延长线的交点为力矩平衡点，计算斜材内力。双腹杆主材和斜材桁架计算简图主材内力为：N严土学-罟，计算公式与单斜材桁架相同。2b4sma其中：工M”表示截面以上所有水平力P”、Pd及塔头塔身风压q对0点之矩。工G表示截面以上全部垂直荷载设计值之和。此法所求内力为近似值。斜材内力为：“严土学其屮一根斜材受拉力，另一根斜材受压力。工代表截面以上所有外力力矩设计值之和。4

6、K型腹杆桁架。主材和斜材内力计算图如右图：(1)、以截面以上部分为隔离体，以斜材和水平材的交点为力矩点，建立平衡方程式，计算主材内力；(2)、以两根主材延长线的交点为力矩点，并假左两根斜K型腹杆主材和斜材桁架计算简图材的内力大小相等，方向相反，建立力矩平衡方程式计算斜材内力。主材内力计算：方法一：他严土学-罟，方法同双腹杆桁架计算方法。2b；4sa方法二：以勿为取矩点Z-v=0Nui‘*bi+Nui"*bi=0工G+Nuif*sindi+Nui"*sindi=0联立方程并求解得:Nui'-Nuiu=VM

7、'oibi工Gsindi得到:M宀込华2hi2sindi”y^MoiVGNui"=—乙2bi2sindi斜材内力计算:N严土学，工耐"代表截面以上所有外力力矩设计值之和，所4么有外力为塔整体受到的外力。N严土学，工/,代表截面以上所有外力力矩设计值之和，所2d；有外力为单片塔受到的外力。其每个外力的值为整体塔上对应外力值尖横担计算简图的*。乂导线横担内力计算。(1)、尖横担计算简图如右图:在断线张力Td和垂直荷载G'd作用下要承受弯矩。下平面角钢主材受力:上平面角钢主材受力:YgGD厶2hYgGD，22/1

8、I(1・“)b_£□-~r~A+Az（y~）式中几一断线张力标准值；G'd—断导线后垂直荷载标准值；A—下平面受力分配系数；/,>A—下平面角钢的长度及其截面积;厶、短一上平面角钢的长度及其截面积;1.1一受力不均匀系数；Z=^-鸭嘴横担计算简图b主材受力为：下平面角钢主材受力：N严F（气丛+皿逬匚血■邂腔L）2/1bbh上平面角钢主材受力：弘=加气丛+5響K%今严)2hbbn三、计算结果。1、计算25®人风速