第五章钢筋混凝土输电杆塔电杆.ppt

1、输电杆塔及基础设计输电杆塔及基础设计主讲：陈祥和主讲：陈祥和第五章钢筋混凝土电杆第五章钢筋混凝土电杆图图1第一节第一节 环形截面混凝土电杆的构造要求环形截面混凝土电杆的构造要求一、电杆组成一、电杆组成 不同的电杆由下列不同构件组成不同的电杆由下列不同构件组成,如图：如图：主杆主杆 用来支撑导线和地线，使其具有对地面用来支撑导线和地线，使其具有对地面和建筑物一定的安全高度；和建筑物一定的安全高度；导线横担导线横担 用来悬挂导线并使导线间保持一定的用来悬挂导线并使导线间保持一定的安全距离，把导线的荷载传递给主杆和拉线；安全距离，把导线的荷载传递给主杆和拉线；地线横担地线横担(也称地线支架也称地线支

2、架)用来悬挂地线并将地用来悬挂地线并将地线的荷载传递给主杆和拉线；线的荷载传递给主杆和拉线；吊杆吊杆 避免横担在垂直荷载作用下而产生弯矩避免横担在垂直荷载作用下而产生弯矩 底盘底盘 是电杆基础的一部分，保证主杆在轴向是电杆基础的一部分，保证主杆在轴向力作用下不下沉；力作用下不下沉；拉线盘拉线盘 拉线的锚固基础；拉线的锚固基础；叉梁叉梁 连接两主杆，削弱主杆的最大弯矩，并连接两主杆，削弱主杆的最大弯矩，并使主杆的弯矩沿主杆较均匀地分布。使主杆的弯矩沿主杆较均匀地分布。拉线拉线 保证主杆的横向稳定，并使主杆不受过保证主杆的横向稳定，并使主杆不受过大的弯矩；大的弯矩；二、构造要求二、构造要求见表见表

3、三、电杆的保管与运输三、电杆的保管与运输见表见表二、电杆杆型二、电杆杆型环形截面钢筋混凝土电杆，因具有耐久性好、环形截面钢筋混凝土电杆，因具有耐久性好、运行维护方便、节约钢材等优点，在运行维护方便、节约钢材等优点，在220kV及以下及以下的输电线路中应用极为广泛，部分在的输电线路中应用极为广泛，部分在500kV的线路的线路中也得到使用。中也得到使用。（一）电杆的分类（一）电杆的分类1、按截面不同分：、按截面不同分：等径电杆、锥形、矩形电杆等径电杆、锥形、矩形电杆2、按受力不同可分：、按受力不同可分：直线型电杆和耐张型电杆直线型电杆和耐张型电杆 3、按主杆的布置型式分：、按主杆的布置型式分：分为

4、单杆电杆、分为单杆电杆、A字字型及门型电杆、带叉梁门型电杆、撇腿门型电杆等型及门型电杆、带叉梁门型电杆、撇腿门型电杆等4、按组立方式可为分：、按组立方式可为分：自立电杆和拉线电杆。自立电杆和拉线电杆。（二）常用电杆杆型（二）常用电杆杆型 1 1直线型电杆直线型电杆（1）35110kV直线电杆直线电杆 特点：特点：a、一般采用单杆直线电杆。主杆顶径为一般采用单杆直线电杆。主杆顶径为 150 190，杆高，杆高1518m，埋深，埋深2.53.0m。b、杆头型式为鸟骨型、斜三角型和上字型三种杆头型式为鸟骨型、斜三角型和上字型三种型式，三种型式的导线布置均为三角形布置型式，三种型式的导线布置均为三角形

5、布置(图图 5-2)。C C、横担型式多为转动横担或压屈横担、横担型式多为转动横担或压屈横担 优点：优点：结构简单，耗钢量少（比门型电杆少结构简单，耗钢量少（比门型电杆少20），并且占地面积很少，便于施工，导线可），并且占地面积很少，便于施工，导线可采用三角型布置，电气性能较好。采用三角型布置，电气性能较好。缺点缺点:主杆埋深较大（主杆埋深较大（3m左右），左右），如果导线如果导线截面和档距较大时，也常采用带拉线单杆直线截面和档距较大时，也常采用带拉线单杆直线电杆和双杆直线电杆，但拉线电杆占地面积大，电杆和双杆直线电杆，但拉线电杆占地面积大，影响耕作。影响耕作。（2）220330kV直线电杆直

6、线电杆特点特点:a、大多采用双杆带叉梁门型电杆、带叉梁大多采用双杆带叉梁门型电杆、带叉梁V型型拉拉线线门门型型电电杆杆和和V型型拉拉线线撇撇腿腿门门型型电电杆杆(图图53)，也有荷载也有荷载较小时采用拉线单杆电杆。较小时采用拉线单杆电杆。b、杆柱型式采用有锥型和等径两种型式杆柱型式采用有锥型和等径两种型式C C、带叉梁可调整杆柱上下段弯矩，从而使其配、带叉梁可调整杆柱上下段弯矩，从而使其配筋合理，同时增强了横向稳定性和整体刚度。筋合理，同时增强了横向稳定性和整体刚度。V型型拉线撇腿门型电杆，杆柱撇腿的作用是提高横向拉线撇腿门型电杆，杆柱撇腿的作用是提高横向稳定性，而稳定性，而V型拉线的作用是抵

7、抗顺线路方向张力型拉线的作用是抵抗顺线路方向张力和提高纵向刚度和稳定性。和提高纵向刚度和稳定性。优点优点:横向稳定性好，承载能力大，防雷性能较横向稳定性好，承载能力大，防雷性能较好，适用于大档距、粗导线、重冰区及多雷区。好，适用于大档距、粗导线、重冰区及多雷区。缺点：缺点：路径走廊较宽，不省材。路径走廊较宽，不省材。2耐张型电杆耐张型电杆 采用加采用加V型拉线、八字型拉线、型拉线、八字型拉线、X型拉线等来型拉线等来平衡断线张力平衡断线张力(图图53)。3、转角电杆、转角电杆采用转角拉线来平衡转角电杆的角度荷载（如采用转角拉线来平衡转角电杆的角度荷载（如图图56）第二节第二节 单杆直线电杆的计算

8、单杆直线电杆的计算特点：特点：1、采用锥形杆（、采用锥形杆（1/75）2、结构简单、耗钢量少、占地面积少、便于、结构简单、耗钢量少、占地面积少、便于施工、运输维护方便等优点，一般用于施工、运输维护方便等优点，一般用于LGJ-150以以下导线，覆冰厚度不大于下导线，覆冰厚度不大于10mm的丘陵地带。的丘陵地带。3、单杆直线电杆因埋埋地较深入土中较深，可、单杆直线电杆因埋埋地较深入土中较深，可视为一端嵌固的视为一端嵌固的悬臂梁悬臂梁，其，其嵌固点嵌固点一般假定在地面一般假定在地面以下以下三分之一埋深处三分之一埋深处。图图2一、正常运行情况下杆柱的内力计算一、正常运行情况下杆柱的内力计算计算公式：计

9、算公式：式中式中GaGa垂直荷载引起的弯矩；垂直荷载引起的弯矩；PhPh横向水平荷载引起的弯矩；横向水平荷载引起的弯矩；P Px xh hx xZ Z杆塔身风载引起的弯矩，杆塔身风载引起的弯矩，Z Z为为力作用点高度；力作用点高度；1.151.15考虑考虑垂直荷载产生的附加弯矩。垂直荷载产生的附加弯矩。对主杆的弯矩一般应计算上横担对主杆的弯矩一般应计算上横担A点、下横担点、下横担B点、嵌固点点、嵌固点D和主杆分段处以及杆内抽筋处的弯和主杆分段处以及杆内抽筋处的弯矩，相应截面的剪力用以计算箍筋或螺旋筋。矩，相应截面的剪力用以计算箍筋或螺旋筋。例51如图，正常运行情况，PB=1100N,PD=24

10、00N，GB=1500N,GD=3560N,杆身风载p=94N/m。最大弯矩发生在何处?并求之(荷载均设计值)。解：最大弯矩发生嵌固点，其设计值为：MD=1.15Ga+Ph+phZ 1.151500 0.25+35601.25+110016240013.82240011.3 +9415(15/2+1)121770N.m=140kN.m图图3二、断线情况下杆柱的内力计算二、断线情况下杆柱的内力计算 断线情况断线情况荷载组合为无冰无风荷载组合为无冰无风(新规范为有冰新规范为有冰)。单杆直线电杆事故断线单杆直线电杆事故断线断上导线起控制作用断上导线起控制作用，对于有地线单杆直线电杆在断导线情况下对于

11、有地线单杆直线电杆在断导线情况下必须考虑必须考虑地线支持力的作用地线支持力的作用。但不考虑未断线的支持作用。但不考虑未断线的支持作用。设最大和最小地线支持力为设最大和最小地线支持力为Tmax、Tmin。作用在杆塔上的力有：作用在杆塔上的力有：纵向水平荷载断线张力纵向水平荷载断线张力TD、Tmax、Tmin。垂直荷载垂直荷载GB、GD和断导线后的垂直荷载和断导线后的垂直荷载GDGDGDGDTD(Tmax、Tmin)GB 内力计算如下：内力计算如下：1、电杆上横担处的弯矩、电杆上横担处的弯矩aBhBA若为固定横担（若为固定横担（如图如图）若为转动横担若为转动横担a、横担转动前、横担转动前弯矩 扭矩

12、b、横担转动后（若不考虑、横担转动后（若不考虑GB引起的弯矩引起的弯矩)2、电杆嵌固点处的弯矩、电杆嵌固点处的弯矩式中KC断导线时的冲击系数（见表24）,可变荷载组合系数（见表211）GF附加荷载（见表2.9）图图3 Tmax(Tmin)aBa1GBTDGDGDGDa2a2A上横担上横担M（Tmax）M(Tmin)M（TD）M（TD、Tmin）M（TD、Tmax）DMAMD特别注意：特别注意：1、计算上横担附近的弯矩，用地线最大支持、计算上横担附近的弯矩，用地线最大支持力力Tmax,且不乘且不乘1.15的系数。的系数。2、计算嵌固点的弯矩用地线最小支持力、计算嵌固点的弯矩用地线最小支持力Tmi

13、n，要乘要乘1.15的系数。的系数。3、断线张力、断线张力TD，横担转动后，作用在杆塔上，横担转动后，作用在杆塔上的断线张力有所衰减，故可取的断线张力有所衰减，故可取0.80.85TD；例52已知某110kV线路断线情况GB=1260N,GD=2913N，断线张力TD9300N，地线最小支持力Tmin 4658N，最大支持力Tmax 4710N（荷载均设计值），地线支架宽度aB250mm,地线支架高度hB=2500mm，计算断线情况上横担处的弯矩设计值。（断线荷载组合为无风，无冰单回断一相导线）解：断线情况荷载组合系数0.75 弯矩设计值为：MA 8.84kN.m第三节拉线直线电杆的内力计算拉

14、线直线电杆的内力计算一、拉线的计算如图图图5拉线与横担轴线的水平夹角；拉线与地面夹角；h3拉线点至地面的距离拉线与地面夹角；（1）拉线点反力式中MD所有外力对地面（深埋）处或对地面下1.0m浅埋）的力矩和；（2）拉线受力T拉线与横担轴线的水平夹角；（MD=Rh3）1.正常情况下拉线的受力正常情况下拉线的受力拉线拉线R1.05考虑拉线自重、风荷载及温度等因素引起拉线受力增大的系数。拉线的长度2、断上导线时拉线的受力、断上导线时拉线的受力（1）拉线点纵向（顺线路方向）反力）拉线点纵向（顺线路方向）反力Ry，（对转动横担）（对转动横担）（2）拉线点横向（垂直线路方向）反力）拉线点横向（垂直线路方向）

15、反力Rx，b1电杆正视图，拉线在地面上的投影；（3）拉线的受力）拉线的受力T1T3T2T4RYRXTD图图6 3、选择拉线截面、选择拉线截面式中 Tmax正常情况和断线情况下计算拉线所 受最大的力；KL拉线强度设计安全系数，一般不应小于 2.0；p钢铰线的瞬时破坏强度N/mm2。二、正常情况杆柱的弯矩计算二、正常情况杆柱的弯矩计算 1、拉线点以上杆柱拉线点以上杆柱按受弯构件计算，计算方法按受弯构件计算，计算方法与锥形单杆相同与锥形单杆相同，但，但因挠度较小，因挠度较小，可不考虑附加弯矩可不考虑附加弯矩(即不乘即不乘1.15系数系数)。2、拉线点以下的杆柱拉线点以下的杆柱按压弯构件计算按压弯构件

16、计算，由于拉线电杆埋深一般较浅，由于拉线电杆埋深一般较浅（h0=1.01.5m）,电杆下端可视为电杆下端可视为铰接铰接。沿杆柱任。沿杆柱任意截面意截面x处的弯矩包括处的弯矩包括主弯矩主弯矩和和附加弯矩附加弯矩两部分。两部分。主弯矩：主弯矩：由杆头荷载产生由杆头荷载产生附加弯矩：由附加弯矩：由主弯矩、拉线点以下的杆身风荷主弯矩、拉线点以下的杆身风荷载对杆柱引起的挠曲变形而产生的载对杆柱引起的挠曲变形而产生的附加弯矩，附加弯矩，三、事故断线情况下杆柱弯矩计算三、事故断线情况下杆柱弯矩计算 事故断线情况时在拉线点以上部分的杆柱弯矩，计算方法与锥形电杆相同。在拉线点以下部分，在杆头弯矩和拉线的垂直分力

17、的作用下，杆柱按压弯构件计算，但一般压弯弯矩对电杆配筋不起控制作用。例例53式中式中第四节门型直线电杆计算第四节门型直线电杆计算对于承受荷载较大的杆塔，如对于承受荷载较大的杆塔，如220330KV直线直线电杆及、电杆及、35110KV直线电杆大档距杆塔，为了直线电杆大档距杆塔，为了满足强度和刚度的要求，输电线路中常采用双杆，满足强度和刚度的要求，输电线路中常采用双杆，即门型直线电杆。门型直线电杆分为无叉梁门型电即门型直线电杆。门型直线电杆分为无叉梁门型电杆（图杆（图5-21）和带叉梁门型直线电杆两种。）和带叉梁门型直线电杆两种。一、无叉梁门型直线电杆无叉梁门型直线电杆单杆型式：两杆均采用锥形单

18、杆型式：两杆均采用锥形计算方法：与单柱直线电杆基本相同计算方法：与单柱直线电杆基本相同不同之处：不同之处：（1）是两杆受力的分配问题。见）是两杆受力的分配问题。见表表5-3规定分配规定分配系数。系数。（2）门型电杆刚度较好，可不考虑）门型电杆刚度较好，可不考虑1.15的系数的系数（3）横担不设置成转动横担）横担不设置成转动横担 1、正常运行情况杆柱内力计算、正常运行情况杆柱内力计算式中式中 0.5门型电杆杆柱受力分配系数，查表门型电杆杆柱受力分配系数，查表5-3；Z锥形杆锥形杆x截面以上杆柱风压合力作用点至截面以上杆柱风压合力作用点至x截面处的力臂（截面处的力臂（m）。）。2、断线情况杆柱内力

19、计算、断线情况杆柱内力计算荷载组合系数（见表荷载组合系数（见表211）；）；式中式中 1.2门型电杆受力分配系数（见表门型电杆受力分配系数（见表5-3）；）；KC冲击系数，（见表冲击系数，（见表24）。）。二、带叉梁的门型电杆（如图）二、带叉梁的门型电杆（如图）单杆型式：两杆均采用等径，为等强。单杆型式：两杆均采用等径，为等强。设计条件：应尽量使叉梁固定点处的弯矩设计条件：应尽量使叉梁固定点处的弯矩相等，即相等，即（也有采用锥形）（也有采用锥形）图图71、正常情况下主杆受力计算、正常情况下主杆受力计算 门型电杆加叉梁后是一个超静定结构，其正常门型电杆加叉梁后是一个超静定结构，其正常情况下的内力

20、分析，按根部固定程度可分以下两种情况下的内力分析，按根部固定程度可分以下两种情况计算：情况计算：（1）当电杆埋置较深（）当电杆埋置较深（h0=2.5m左右）左右）分析：加叉梁后弯矩走向如图：在分析：加叉梁后弯矩走向如图：在C、D之间出之间出现现0力矩点，将力矩点，将0力矩分开，根据系统中力的平衡关力矩分开，根据系统中力的平衡关系可知，在零力矩点有一组力与系可知，在零力矩点有一组力与P平衡。平衡。实际实际P就是零力矩点以上所有水平荷载及杆身就是零力矩点以上所有水平荷载及杆身风荷载之和风荷载之和当埋深置较深，根部按固定，如图当埋深置较深，根部按固定，如图7图图8下面找下面找0点的位置（即点的位置（

21、即h4）：）：由几何关系可得以下式：由几何关系可得以下式：由图：由图：h3=h5h4解出解出h4由材料力学可得以下式：由材料力学可得以下式：因弯矩与截面系数（即抗弯模量）因弯矩与截面系数（即抗弯模量）w成正比，故：成正比，故：对于等径杆柱，对于等径杆柱，得得注意：注意：对于锥形杆，按两点抗弯截面横量分配对于锥形杆，按两点抗弯截面横量分配即即 横担以上部分对横担以上部分对A点取矩：点取矩：B点以上部分对点以上部分对B点取矩：点取矩：P对对C点取矩：点取矩：P对对D点取矩：点取矩：h4零力矩的高度，对等径电杆，零力矩的高度，对等径电杆，h4h5/2。P零力矩点以上所有水平荷载及杆身风零力矩点以上所

22、有水平荷载及杆身风荷载之和；荷载之和；式中0.55杆柱受力分配系数（见表杆柱受力分配系数（见表53）K0零力矩点的位置偏离系数，零力矩点的位置偏离系数，一般取一般取K0=1.11.2。叉梁轴向力为：式中M0 所有水平力对零力矩点的力矩和；叉梁与地面夹角。（2）当电杆埋置较浅时（）当电杆埋置较浅时（1.5m）：N电杆电杆叉梁叉梁h2NM0=Nh2如图如图NN/COS将将N代入原式得：代入原式得：0.55杆柱受力分配系数（见表杆柱受力分配系数（见表53）当埋置较较浅，根部按较接，如图当埋置较较浅，根部按较接，如图10图图102、断边导线情况下的计算断边导线情况下的计算断边导线情况力的方向为纵向水平

23、荷载，与叉梁无关，因此计算与无叉梁的门型杆相同。叉梁轴向力为：MD 所有水平力对D点的力矩和式中式中例例54某带叉梁等径电杆某带叉梁等径电杆如图如图，全长，全长18m，埋，埋深深2.6m，外径，外径D0.4m，内径，内径d=0.3m，结构尺寸，结构尺寸如图示，地线风载如图示，地线风载PB1370N，地线垂直荷载地线垂直荷载GB1650N，导线风载，导线风载PD2850N，导线垂直荷载，导线垂直荷载GD3700N，杆身风载，杆身风载q107N/m,断线张力断线张力TD11000N，地线支持力，地线支持力Tmax=7880N,试求电杆内力。试求电杆内力。Tmin=7350N。解：解：1、求、求0力

24、矩高度力矩高度h42、抗弯截面系数、抗弯截面系数嵌固位置嵌固位置h0/3=2.6/3=0.9mh5=4.5+0.9=5.4mh4=0.5h5=0.5*5.4=2.7mh32.7m4、正常情况主杆弯矩计算、正常情况主杆弯矩计算MA2.6PB+q*2.62*0.5+0.3GB =1370*2.6+107*2.6*2.6*0.5+0.3*1650 =4419N.mMB=0.55(2PB*4.1+3PD*1.5+2q*4.12*0.5)0.55*（2*1370*4.1+3*2850*1.5+2*107*4.1*4.1*0.5）14222N.m3、求、求PP2PB+3PD+2q*13.62*1370+3

25、*2850+2*107*14.614414NMC0.55PK0 h30.55*14414*1.1*2.723545N.mMD0.55PK0 h40.55*14414*1.1*2.723545N.m5、事故情况内力计算、事故情况内力计算嵌固点弯矩嵌固点弯矩MD（1.2TD*h1 Tminh2）0.75*（1.2*11000*13.77350*16.3）45776N.m第五节拉线门型直线电杆计算第五节拉线门型直线电杆计算由杆柱受力分配表5-3可看出，断边导线时有地线的杆柱，A柱是1.2TD，受力很大。为了避免断边导线情况，电杆嵌固处弯矩较大，而引起电杆破坏，可将门型直线电杆增设拉线，以承受断导线张

26、力。一、加拉线的作用：一、加拉线的作用：1、改变断线时嵌固点的弯矩、改变断线时嵌固点的弯矩 2、增强顺线路方向的稳定性、增强顺线路方向的稳定性 3、可采用等径杆、可采用等径杆 拉线门型直线电杆有三种形式，如图：1、有V型拉线带叉梁门型直线电杆2、有V型拉线无叉梁门型直线电杆 3、有交叉拉线无叉梁门型直线电杆图图9拉线门型直线电杆拉线门型直线电杆（a）带）带V型拉线有叉梁门型电杆；（型拉线有叉梁门型电杆；（b）带）带V型拉线无叉梁门型电杆；（型拉线无叉梁门型电杆；（c）带交叉拉线门型电杆）带交叉拉线门型电杆 二、正常运行情况拉线计算二、正常运行情况拉线计算1、V型拉线型拉线由于采用V型拉线，拉线

27、与横担夹角较大，一般大于70，所以拉线平衡横向水平荷载的能力很低，故电杆正常情况下的计算一般不考虑V型拉线的受力。2、x型拉线型拉线 因夹角因夹角较小，杆塔基础采用浅埋，较小，杆塔基础采用浅埋，拉线能承担拉线能承担横向水平荷载横向水平荷载，正常运行计算与单柱直线电杆相同。，正常运行计算与单柱直线电杆相同。三、断线情况拉线计算三、断线情况拉线计算1、拉线点的反力、拉线点的反力 RyV型拉线型拉线x型拉线型拉线abT1T2TDaT1T2RyA柱柱B柱柱图图10如图，对如图，对B柱取矩柱取矩Ryb=(a+b)TD得得2、拉线受力、拉线受力第六节耐张型电杆计算第六节耐张型电杆计算一、耐张型杆塔拉线的的

28、作用一、耐张型杆塔拉线的的作用1、X型拉线型拉线（也称导线拉线，也叫（也称导线拉线，也叫下层拉线下层拉线）：）：（1）正常情况：能承受所有横向水平荷载）正常情况：能承受所有横向水平荷载（2）断线情况：承受断导线张力）断线情况：承受断导线张力2、八字型拉线八字型拉线（也称地线拉线，也叫上层拉线）（也称地线拉线，也叫上层拉线）（1）正常情况：受力很小）正常情况：受力很小（2）断线情况：承受断导线张力，承受全部）断线情况：承受断导线张力，承受全部断地线张力，因此它断地线张力，因此它不受正常情况控制。不受正常情况控制。在断导线情况下，上、下层拉线均受力，但主在断导线情况下，上、下层拉线均受力，但主要仍

29、由下层拉线受力；在断地线情况下，主要由上要仍由下层拉线受力；在断地线情况下，主要由上层拉线受力，耐张型电杆的拉线在计算事故断线情层拉线受力，耐张型电杆的拉线在计算事故断线情况下受力时，可不计增大系数况下受力时，可不计增大系数1.05（因为无冰无风）（因为无冰无风）。二、二、X型拉线的耐张电杆型拉线的耐张电杆1、正常情况导线拉线受力计算、正常情况导线拉线受力计算分两种情况：分两种情况：（1）不平衡张力为零）不平衡张力为零拉线的初张力为拉线的初张力为T0计算条件计算条件1（T0在水平投影合）在水平投影合）T0T0T02T0coscosP图图11B杆杆A杆杆T1T2T3T4计算条件计算条件2拉线的初

30、张力为拉线的初张力为T0图图12式中式中 P所有横向水平荷载之和；所有横向水平荷载之和；T0拉线设计初张力，拉线设计初张力，T0=0A，A为拉为拉拉线与横担轴线的水平夹角；拉线与横担轴线的水平夹角；拉线对地面垂直夹角。拉线对地面垂直夹角。线截面积，一般取线截面积，一般取0 160N/mm2（2）不平衡张力不为零）不平衡张力不为零B杆杆A杆杆T1T2T3T4RB如图如图B杆拉线节点的反力为（要考虑纵向力）：杆拉线节点的反力为（要考虑纵向力）：TD1TD1TD1TD2TD2TD2式中式中线路转角线路转角当当P2T0coscosB杆拉线：杆拉线：且且RBPtg(P在垂直横担方向的分力在垂直横担方向的

31、分力)时时图图132、断导线情况导线拉线受力计算、断导线情况导线拉线受力计算事故断导线情况下一般考虑中相和边相导线，断事故断导线情况下一般考虑中相和边相导线，断两相导线情况下拉线受力计算分不带小转角和兼有两相导线情况下拉线受力计算分不带小转角和兼有小转角两种情况。小转角两种情况。BATDTDTDTDT3cosT1cosT4cosT2cosRBRA图图14aabbPA=2T0coscosT1cosT2cos(a)(b)TDA取取取取一般情况下的实际结构是一般情况下的实际结构是a=bRB=0 RA=2TD(1)不带小转角无地线的耐张电杆不带小转角无地线的耐张电杆不带小转角无地线的耐张电杆的四根拉线

32、的初不带小转角无地线的耐张电杆的四根拉线的初张力均为张力均为T0，断两相导线后（如图所示）拉线张，断两相导线后（如图所示）拉线张力分别为力分别为T1、T2、T3、T4。A、B杆柱拉线点的反杆柱拉线点的反力为：力为：如图如图b:当当RAPAtg，即，即2TDPAtg时时当当RPAtg时时式中式中 PJ导线导线、地线角度力，并、地线角度力，并 RAA杆导线拉线点纵向反力，在杆导线拉线点纵向反力，在a=b时，时，为线路转角为线路转角3、断地线情况地线拉线受力计算、断地线情况地线拉线受力计算耐张型电杆断地线情况时，地线拉线受力为：耐张型电杆断地线情况时，地线拉线受力为：式中式中 RB断一根地线时的杆顶

33、反力，即断线张力；断一根地线时的杆顶反力，即断线张力；B地线拉线与横担的水平夹角；地线拉线与横担的水平夹角；B地拉线对地面的夹角。地拉线对地面的夹角。若考虑由导线拉线受力时，其受力可近似计算：若考虑由导线拉线受力时，其受力可近似计算：式中式中 h1地线拉线点至地面的距离；地线拉线点至地面的距离；h导线拉线点至地面的距离。导线拉线点至地面的距离。三、转角电杆三、转角电杆转角杆塔根据不同情况配有三种拉线转角杆塔根据不同情况配有三种拉线 1、转角拉线、转角拉线 平衡角度力和水平风载 反向拉力反向拉力防止反向风荷载大于导线的角度荷载，从而导致拉线受到负的拉力而松弛，3、分角拉线、分角拉线 为了防止转角

34、电杆在正常情况运行下一直受导线、地线张力合力的作用，致使电杆逐渐向线路内角方向倾斜。常采用安装导线分角拉线（如图所示），以达到实行电杆预偏和减小导线拉线水平角和垂直角。图图16（a）正常情况）正常情况（b）断线情况）断线情况（一）正常情况拉线受力计算（一）正常情况拉线受力计算1、转角拉线的计算、转角拉线的计算 转角电杆的拉线在正常情况下要承受线路转角所转角电杆的拉线在正常情况下要承受线路转角所引起的角度荷载和风载之和（即引起的角度荷载和风载之和（即PJ、P），其拉），其拉线的计算与耐张电杆拉线计算基本相同。存在的差线的计算与耐张电杆拉线计算基本相同。存在的差别是在初张力别是在初张力T较小的情况

35、下，由拉线中的四根拉较小的情况下，由拉线中的四根拉线共同承受水平荷载；另外转角电杆拉线还要考虑线共同承受水平荷载；另外转角电杆拉线还要考虑因受荷载和温度影响的增大系数，一般取因受荷载和温度影响的增大系数，一般取1.1。反向拉力的计算反向拉力的计算式中式中 P导线、地线以及杆身风压的总和导线、地线以及杆身风压的总和PJ导线、地线角度荷载的总和导线、地线角度荷载的总和反向拉线与地面的水平夹角；反向拉线与地面的水平夹角；线路转角。线路转角。设计带有导线分角拉线转角电杆的计算有两种方设计带有导线分角拉线转角电杆的计算有两种方法。一种是计算拉线受力时，不考虑分角拉线的受法。一种是计算拉线受力时，不考虑分

36、角拉线的受力，计算完后，分角拉线自由选择；另一种方法是力，计算完后，分角拉线自由选择；另一种方法是计算拉线受力时，把四根拉线和一根分角拉线一起计算拉线受力时，把四根拉线和一根分角拉线一起考虑（计算方法略）。考虑（计算方法略）。3、分角拉线的计算、分角拉线的计算（二）断线情况拉线受力计算（二）断线情况拉线受力计算对于转角杆塔，为对于转角杆塔，为了保证外侧导线耐张了保证外侧导线耐张绝缘子串的跳线与电绝缘子串的跳线与电杆的安全距离，转角杆的安全距离，转角杆塔的横担要向外侧杆塔的横担要向外侧外伸一段距离（如图外伸一段距离（如图示），由转角的大小示），由转角的大小而定，即：而定，即：1、转角杆塔的横担、

37、转角杆塔的横担acos 式中式中 耐张绝缘子串长度；耐张绝缘子串长度；导线与横担的夹角。导线与横担的夹角。图图17 转角电杆以断中导线和长臂侧导线（外侧导线）转角电杆以断中导线和长臂侧导线（外侧导线）为拉线受力的控制条件，其拉线的计算方法与带为拉线受力的控制条件，其拉线的计算方法与带X型（或型（或V型）拉线的耐张电杆相同。型）拉线的耐张电杆相同。2、转角拉线的计算、转角拉线的计算3、反向拉线的计算、反向拉线的计算 在特殊情况下，线路转角过大，而内角过小，在在特殊情况下，线路转角过大，而内角过小，在中相导线和长臂导线侧边同时断线的严重情况下四中相导线和长臂导线侧边同时断线的严重情况下四根导线拉线

38、有两根受力为负，为保证转角电杆的安根导线拉线有两根受力为负，为保证转角电杆的安全，也需加装反向拉线，反向拉线一般按构造配置全，也需加装反向拉线，反向拉线一般按构造配置（即采用最小允许纲绞线的线号为（即采用最小允许纲绞线的线号为GJ-35）。）。第七节第七节 电杆横担计算电杆横担计算 一、电杆横担型式一、电杆横担型式 1、固定横担：固定横担在任何情况力的作用下保持不破坏不变形。2、转动横担和压屈横担、转动横担和压屈横担 断线张力超过了横担转动的起动力，使横担的断线张力超过了横担转动的起动力，使横担的某一某一控制构件控制构件立即立即破坏或屈折破坏或屈折，横担产生转动或变，横担产生转动或变形而摆到线

39、路纵向，这样大大形而摆到线路纵向，这样大大减轻减轻了事故断线时杆了事故断线时杆柱承受的柱承受的弯矩和扭矩，弯矩和扭矩，从而扩大了单杆直线电杆的从而扩大了单杆直线电杆的使用范围，提高了线路的经济性。使用范围，提高了线路的经济性。根据横担转动被破坏构件的不同分：a.转动横担(被破坏构件：剪切螺栓)b.压屈横担(被破坏构件：横担主材)）横担的强度计算在铁塔中介绍。下面只介绍转动横担被破坏构件的计算。二、转动横担 特点：特点：适用35110kV线路，横担转动由剪切螺栓的强度大小控制。转动横担两种型式，如图结构一、结构 二如图结构一结构 二1-旋转螺栓，旋转螺栓，2-剪切螺栓剪切螺栓1、剪切螺栓的剪切力

40、计算(1)转动横担结构一 结构一横担采用槽钢制成，当槽钢在断线张力作用下，剪断剪切螺栓，产生转动时，剪切螺栓承受的剪切力为：式中 剪切螺栓承受的设计剪切力，N；转动横担的起动力，N；导线悬挂点至剪切螺栓的距离，m；a 旋转螺栓与剪切螺栓间的距离，m。a可写成：对旋转螺栓取矩对旋转螺栓取矩 (2)转动横担结构二 横担采用型钢制成的钢桁架，剪切螺栓顺横担方向放置或垂直横担方向放置。当横担在断线张力作用下产生转动时，剪切螺栓承受剪切力为：a.剪切螺栓顺横担方向放置式中 D剪切螺栓的两个剪切面之间的距离，即 等于电杆外径，m；导线悬挂点至电杆中心的距离，m 转动横担的起动力，N。b.剪切螺栓垂直横担方

41、向放置 注意：起动力不能过大也不能过小，过小，在复冰、风荷载及悬挂点高差不相等时产生不平衡张力引起的“误动作”。过大引起扭矩增大，达不到减小扭矩效果。110kV取20003000N；200kV取50006000N。2、剪切螺栓截面选择、剪切螺栓截面选择 当断线张力大于正常或安装情况下导线的不平当断线张力大于正常或安装情况下导线的不平衡张力时，剪切螺栓截面按下式计算：衡张力时，剪切螺栓截面按下式计算：当正常或安装情况下的不平衡张力较大时，剪切螺栓截面按下式计算：式中 剪切螺栓所用材料的单剪破坏强度 (N/mm2），对Q235钢，一般取双剪极限 强度的1.2倍；剪切螺栓有较大变形时的强度(N/mm2），对Q235钢，一般可取双剪极限强度的0.9倍；A剪切螺栓的截面面积。例例5-4三、压屈横担的计算三、压屈横担的计算压屈横担常用在压屈横担常用在110kV220kV线路中，压屈横线路中，压屈横担动作由横担主材强度控制担动作由横担主材强度控制(计算略计算略)，