输电塔线体系覆冰倒塔的力学机理研究

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1、研究与探讨广东建材2011年第4期输电塔线体系覆冰倒塔的力学机理研究秦佳俊(广东工业大学土木与交通工程学院)摘要：本文总结了全国规范的冰荷载计算方法，并以双回路直线塔、承力塔的鼓型塔(六角型)为例，说明输电塔覆冰时的荷载的计算：全面分析了目前国内外输电塔线体系覆冰倒塔力学机理的，提出了输电塔线体系覆冰倒塔力学机理的研究方向，即应该考虑风荷载的动力荷载的特性．动态火稳是风荷载作用下输电塔线体系覆冰倒塔的一个原因，共振也可能是衙载作用下输电塔线体系覆冰倒塔的一个原因。关键词：输电塔线体系：力学机理；覆冰；倒塔1引言在自然界中

2、，由于气象条件的变化，使得架空线上的外荷载也随之变化。根据电网运行经验得知，对架空线起主要破坏的荷载是覆冰和大风，而覆冰是自然荷载中最有破坏力的一个，它可导致一些杆塔和导地线不堪重负而倒塔断线[Ij。我国最早有记录的输电线路冰害事故出现在1954年。近三十年来，大面积冰害事故在全国各地时有发生。继1974～1976年全国电力系统发生大面积冰灾事故之后，1984年在全国范围内又发生了大面积冰灾事故。1992年，青海电网330千伏龙黄线、龙花I回线及龙花l回线因导地线覆冰严重超过设计标准，发生8基铁塔倒塔事故[2】。1996

3、年初，福建省35～220kY线路因覆冰倒杆断线200多处【钔。2005年，湖南省处于海拔180～350m之间的电网设施出现严重覆冰现象，一些地段覆冰厚度达到30---40m，严重地段达60～70mm，远远超过20mm的电网设计水平，从而导致500kV线路倒塔24基，220kV线路倒塔14基，中低压线路倒杆5000基以上【4]，2008年1月，我国南方的冰雪灾害超出了气象部门的预测，再次给国民经济和社会生活带来了巨大的损失，受灾人口达l亿多，直接经济损失超过l100亿元，电网的损害尤其严重。因此分析和总结国内外对覆冰倒塔力

4、学机理的研究进展情况，对我国电力部门防止和控制冰灾、提高电网的运行可靠性具有重要实际意义【5】。力总是朝着固定方向。曲梁的这种外侧位移是很大(例4结束语2中的桥梁横向位移见表2)，这种变形如任其发展下去是十分危险的，由于主梁的偏移改变了各支承与主梁的原有位置，使主梁向外偏转倾向更加严重，主梁扭矩也在增加，如不及时处理，严重时可使主梁滑落。所以曲线梁桥的中墩和桥台处不应全部设置为活动支座，应至少设置两个中墩多向固定支座，在桥台于主梁侧面立设置防侧滑装置，或者在主梁上设置挡块见图5。一144一越广I图5主梁档块图影响曲线梁桥

5、结构的因素很多，还有很多难题尚有待进一步研究。以上仅为本人在参加钢筋混凝土曲线梁桥设计中学习和总结出的几点体会，仅供设计同行参考。●【参考文献】[1]何维利．独柱支承的曲线梁桥设计，北京建筑工程学院学报，2001[2]项海帆．高等桥梁结构理论．北京，人民交通出版社，2002[3]贺淦海．桥梁结构理论与计算方法．北京，人民交通出版社，2003[4]邵容光．混凝土弯梁桥．北京：人民交通出版社．1996．5[5]孙广华．曲线粱桥计算．北京：人民交通出版社，1997．1l[6]V．Thevendlan，N．E．Shanmugam

6、andJ．V．RichardLiew．FlexuralTorsionalBehaviourofSteelI—beamscurvedinPlan．J．Construct．SteelRes．V01．46，1998[7]邵旭东．桥梁设计百问．北京：人民交通出版社，2003墼酉一』m蚍山FJ广东建材2011年第4期研究与探讨2冰荷载计算2．1国内外规范的方法多数欧洲国家在设计中都允许导线及地线覆冰。约有一半的国家采用12ram厚的冰荷载；另一半国家则不论导线及地线直径大小，均采取2kg／m的冰荷载。在山区和在特殊情况下，规定采用

7、12kg／m的冰荷载。在欧洲没有定出结冰厚度与海拔高度的直接关系，俄罗斯则不同，在计算覆冰荷载时考虑与海拔高度有关的系数。当覆冰特多时，例如7．5和12kg／m的冰荷载，在欧洲国家是作为垂直荷载考虑，并且用来决定转角和耐张处的导线及地线张力；此时不考虑与风荷载及断线荷载同时发生。瑞典：全国划分两个覆冰区：在内地覆冰厚度规定为24ram，沿海地区规定为34ram。冰的密度采用0．75N。法国：在平地一般采用2kg／m，在山地采5kg／m和12kg／m；与导、地线直径无关。覆冰时温度为。意大利、瑞士：和前述法国的情况相同，在

8、山区假定覆冰荷载增大。挪威：划分两个结冰区：一般地区覆冰厚度为12．7mm，湖泊地区为25．4m。在挪威的某一特定地区，对于最大的导线规定为7．5kg／m的冰荷载。美国：全国划分为轻负荷区，中负荷区和重负荷区。覆冰厚度轻度负荷区为0mm；中负荷区为6．35mm；重负荷区为12．7mm，25．4mm和38mm。冰的密度