构支架及避雷针设计注意事项.docx

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1、构支架及避雷针设计注意事项 张玉明2011-12-161 一般规定或基本原则1.0.1 变电构支架及避雷针应因地制宜地采用成熟的结构型式，不断总结经验，依靠技术进步，配合工艺布置和施工条件，积极慎重地采用国内外新技术、新布置、新结构和新材料，在安全经济的前提下鼓励设计人员进行技术创新。新结构、新材料的构架原则上应经过足尺或缩尺真型试验验证。【如：750kV示范站1:1足尺真型试验；1000kV试验示范站1:2缩尺真型试验；浙西1000kV构架采用A字柱三角形梁1:1足尺真型试验；银川东接地极线路20多米高玻璃钢复合材料塔1:1真型试验等，实际应用两级塔。】1.0.2 500kV及以下变电站构架

2、柱宜采用人字柱，750kV及以上变电站构架柱宜采用格构式柱；220kV及以下变电站宜采用单钢管梁或者矩形断面梁、三角形断面梁，330kV变电站宜采用单钢管梁或者三角形断面格构式梁，500kV及以上变电站宜三角形或矩形断面格构式梁。1.0.3 变电构支架及避雷针应同时满足满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计规定。特别要重视杆件稳定和构支架节点的设计，应遵循“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强连接（节点）弱构件”的抗震基本设计原则。1.0.4 变电构架的温度区段长度（伸缩缝的间距）不宜超过相应规范的规定，否则在进行结构选材时，必须计算温度作用效应组合或采取其他可靠措施减少构架超长产生的温度应力

3、。1.0.5 变电构支架及避雷针杆件之间的连接应尽量采用螺栓连接，避免或者减少现场焊接工作量，同时考虑施工安装、检修维护等要求，应设置必要的安全挂环、柱上爬梯、梁上走道及栏杆等。1.0.6 应核实确认电气专业提出的大风、覆冰有风、最高最低气温等三种气象条件以及安装、检修等工况的导线荷载。1.0.7 构支架及避雷针结构安全等级1 根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。2 变电构支架及避雷针安全等级一般为二级。对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，结构重要性系数0不应小于1.0。3 构支架及避雷针中各类结构构件的安全等级，

4、宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级。对安全等级为三级或设计使用年限为5年的结构构件，不应小于0.9。【现行国家标准钢结构设计规范GB50017第3.1.3条（强条）：一般工业与民用建筑钢结构的安全等级应取为二级，其他特殊建筑钢结构的安全等级应根据具体情况另行确定。1000kV构支架为钢结构，考虑到变电站在系统中的作用和地位、设计使用年限等，其安全等级可定为一级。】1.0.8 结构设计使用年限 结构设计使用年限是国务院建设工程质量管理条例规定的在设计时考虑施工完成后正常使用、正常维护情况下不需要大修仍可完成预定功能的保修年限，国内外的一般建筑结构均

5、取50年。 工程结构可靠度设计统一标准GB50153-2008第2.1.5条、建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001第2.1.7条、建筑结构荷载规范GB50009-201X（征求意见稿）第2.1.6条：设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限。1.0.9设计基准期工程结构可靠度设计统一标准GB50153-2008第2.1.49条：为确定可变作用等的取值而选用的时间参数；建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001第2.1.6条：为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数;建筑结构荷载规范GB50009-2001/201X（征求意见稿）第2.

6、1.5条:为确定可变荷载代表值而选用的时间参数。1.0.10结构抗震设计基准期 结构抗震设计的基准期是抗震规范确定地震作用取值时选用的统计时间参数，也取50年，即地震发生的超越概率是按50年统计的。对于设计使用年限不同于50年的结构，其地震作用需要做适当调整，取值经专门研究提出并按规定的权限批准后确定。当缺乏当地的相关资料时，可参考建筑工程抗震设计性形态通则（试用）的附录A，其调整系数的范围大体是：设计使用年限70年，取1.151.2；100年，取1.31.4。1.0.11 抗震设防目标抗震设防目标分为基本目标和性能化目标两大类“小震不坏，中震可修，大震不倒”是抗震设防的三个水准目标，也是最基

7、本的抗震性能化设计目标。即一般情况下（不是所有情况下）具有以下性能：小震不坏指遭遇多遇地震影响时，建筑仍处于可基本正常使用状态，其损坏属于日常维修范围内，从结构抗震分析角度，可以视为弹性体系，采用弹性反应谱进行弹性分析；中震可修指遭遇设防抗震影响时，结构进入非弹性工作阶段，但非弹性变形或结构体系的损坏控制在可修复的范围；大震不倒指遭遇罕遇地震影响时，结构有较大的非弹性变形，但能控制在规定的范围内，使结构不致倒塌。抗震性能化目标是针对每个工程的具体情况，包括技术和经济的可能条件，设计上提出的比基本目标更为具体的、灵活的、明确的、定量的、切实可行的设防目标设计指标。该目标不得低于基本设防目标，适用

8、于对使用功能或其他方面有专门要求的建筑工程。建筑抗震设计规范GB50011-2010依然采用二阶段设计实现上述三个水准的基本设防目标：第一阶段设计是承载力验算，取多遇地震的地震动参数计算结构的弹性地震作用标准值和相应的地震作用效应。对大多数的结构，可只进行第一阶段设计，而通过概念设计和抗震构造措施定性地实现罕遇地震下的设防要求。第二阶段设计是弹塑性变形演算，对地震时易倒塌的结构、有明显薄弱层的不规则结构以及有专门要求的建筑，除进行第一阶段设计外，还要进行结构薄弱部位的弹塑性层间变形演算并采取相应的抗震构造措施，定量地实现罕遇地震下的设防要求。地震发生及其强度的随机性很强，现阶段采用概率的统计分

9、析来估计本地区可能遭受的地震影响，小震、中震和大震有相对明确的概率含义。在建筑结构设计基准期50年内，对当地可能发生的对建筑结构有影响的各种强度（即大致为有感地震及更强烈的地震）的地震次数进行概率统计分析：“小震”为超越概率约63%的地震烈度，对应的重现期约50年，是出现概率最大（统计上成为“众值”）的地震影响，规范称为“多遇地震”；“中震”为超越概率约10%的地震烈度，对应的重现期约475年，规范称为“设防地震”；“大震”为超越概率2%3%（基本烈度7度为3%，9度为2%）的地震烈度，对应的重现期约24001600年，规范称为“罕遇地震”。因此，小震、中震、大震均是相对与本地区抗震设防烈度而

10、言的地震强弱程度。鉴于现有的地震科研水平，对于未来地震的估计存在很大的不确定性，小震、中震、大震的概率含义只是在现有认识水平上的概率，超出罕遇地震强度的地震仍然可能发生。1.0.12 抗震概念设计和性能化设计所谓“概念设计”，指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。建筑结构抗震性能的决定因素，是良好的概念设计。抗震性能化设计是以现有的抗震科学水平和经济条件为前提，一般需要综合考虑使用功能、设防烈度、结构的规则程度和类型、结构发挥延性变形的能力、造价、震后的各种损失及修复难度等等因素。不同的抗震设防类别，其性能设计要求也有所不同。鉴于

11、目前强烈地震下结构的非线性分析方法的计算模型和计算参数的选用尚存在不少经验因素，缺少从强震记录、设计施工资料到实际震害的详细验证，对结构性能的判断难以十分准确，因此在性能化设计指标的选用中宜偏于安全一些。注意：1 针对性和灵活性如楼梯间可作为“抗震安全岛”2 可供选择的性能目标抗震性能设计，要尽可能达到可操作性相对定量的预期地震水准、结构破坏状态和使用功能保持程度。1.0.13 抗震结构的多道防线 对于结构在强震下的安全性，多道防线的设计是很重要的。所谓多道防线，通常是指：第一，整个抗震结构体系由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。如框架抗震墙体系是由延性框架和

12、抗震墙两个系统组成；双肢或多肢抗震墙体系由若干个单肢墙分系统组成；框架支撑体系由延性框架和支撑框架两个系统组成；框架筒体体系由延性框架和筒体两个系统组成。第二，抗震结构体系具有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的较易于修复的塑性屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量。例如，框架结构中，根据强柱弱梁的概念，地震时框架梁先于框架柱屈服，可吸收地震能量并实现内力重分布，从而提高结构的抗震能力。1.0.14 抗震设防类别和抗震设防标准 根据建筑工程抗震设防分类标准GB 50223的规定，变电构架抗震设防标准为标准设防类（简称丙类），即应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震

13、作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。1.0.15 抗震措施和抗震构造措施抗震设计和抗震措施是两个不可分割的组成部分；抗震措施和抗震构造措施是两个既有联系又有区别的概念。1“抗震措施”是除了地震作用计算和构件抗力计算以外的抗震设计内容，包括建筑总体布置、结构的选型、地基抗液化措施、考虑概念设计对地震作用标准值的计算，不包括地震作用效应（内力和变形）设计值的计算，不等同于抗震设计。2 “抗震构造措施”是指根据抗震概念设计的原则，一般不需要计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部构造，如构件尺寸、高厚比、轴压比、长细比、板件

14、宽厚比，构造柱和圈梁的布置和配筋，纵筋配筋率、箍筋配箍率、钢筋直径、间距等构造和连接要求等等。在抗震规范的目录章节名称中，可以看到一般规定、计算要点、抗震构造措施、设计要求等等。这里，“一般规定”中，除“适用范围”外的内容属于抗震措施；“计算要点”中的地震作用效应（内力和变形）调整的规定也属于抗震措施。而“设计要求”中的规定，可能包含抗震措施和抗震构造措施，需按规范第二章术语的有关定义加以区分。不同抗震设防类别的建筑，其抗震措施的提高和降低，应包括规范各章中除地震作用计算和抗力计算外的所有规定，与场地条件无关；而抗震构造措施只是抗震措施的一部分，其提高和降低的规定仅涉及到抗震设防标准的部分调整

15、问题，在I类场地及0.15g和0.30g的、类场地条件下，还需要做局部调整（详见抗规第3.3.2及3.3.3条），下表汇总了乙、丙类建筑与场地相关的抗震构造措施的调整要求，是规范第3.3.2及3.3.3条条文的具体体现。乙、丙类建筑的抗震措施和抗震构造措施类别设防烈度67（0.10g）7（0.15g）8（0.2g）8（0.3g）9场地类别II,I,I乙类抗震措施778889999*9*抗震构造措施66788*899*99*丙类抗震措施6677788899抗震构造措施6667878989注：8*、9*表示适当提高而不是提高一度的要求。3.3.2 建筑场地为I 类时，对甲、乙类的建筑应允许仍按本地

16、区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;对丙类的建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为6 度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。（强条）3.3.3 建筑场地为、 类时，对设计基本地震加速度为0.l5g 和0.3 g的地区，除本规范另有规定外，宜分别按抗震设防烈度8度（0.2g） 和9 度（0.4g） 时各抗震设防类别建筑的要求采取抗震构造措施。1.0.16 关于防震缝 体型复杂的建筑并不一概提倡设置防震缝。由于是否设置防震缝各有利弊，历来有不同的观点，总体倾向是： 1 可设缝、不可设缝时，不设缝。 设置防震缝可使结构抗震分析模型较为简单，容易

17、估算其地震作用和采取抗震措施，但需要考虑可能的扭转地震效应，并按抗规各章的规定确定缝宽，使防震缝两侧在预期的地震（如中震）下不发生碰撞或采取措施减轻碰撞引起的局部损坏。 2 当不设置防震缝时，结构分析模型复杂，连接处局部应力集中需要加强，而且需仔细估计地震扭转效应等可能导致的不利影响。1.0.17 材料1 钢材一般采用Q235B、Q345B钢可以同时满足构支架强度和变形设计要求。必要时局部杆件或节点板可采用更高等级的高强钢。在不增加用钢量的前提下，材料种类、规格应适当归类合并。2 螺栓（普通螺栓）根据使用部位不同，连接螺栓可采用4.6级、4.8级、5.8级、6.8级、8.8级、10.9级等不同

18、等级的C级普通镀锌螺栓。一般常用4.8级、6.8级和局部采用8.8级可以满足工程设计要求。【钢结构设计规范GB50017-2003表3.4.1-4：C级普通螺栓4.6级、4.8级；A、B级普通螺栓5.6级、8.8级；架空送电线路杆塔结构设计技术规定DL/T 5154-2002表6.2-6：镀锌粗制螺栓4.8级、5.8级、6.8级、8.8级、10.9级】3 涂装材料户外变电构支架优先采用镀锌、喷锌（铝）及其合金防腐，由于运输和现场施焊破坏的锌层，宜采用相同的喷锌（铝）工艺或者环氧富锌底漆、面漆各两道补充防腐。 【从国家长远环保政策看，热镀锌将会逐步受到限制，类似于粘土实心砖】1.0.18 柱脚型

19、式选择变电构支架柱脚型式应与计算假定一致相符、方便柱安装。可以分为刚性柱脚、铰接柱脚两大类。铰接柱脚只可传递竖向和水平荷载，刚性柱脚除传递竖向和水平荷载外，还可以传递弯矩。杯口插入式柱脚二次灌浆、设置柱靴板的地脚螺栓柱脚为刚性柱脚；未设置柱靴板的地脚螺栓柱脚为铰接柱脚。变电构支架一般采用杯口插入式柱脚，方便现场安装构支架，此种连接方式为铰接；也可以采用出露式柱脚，采用地脚螺栓与上部构架柱连接，构架柱底部法兰设置加紧板，可以避免冬季柱脚二次灌浆，但对基础预埋地脚螺栓施工定位及上部钢结构加工精度都要求比较高，此种连接方式为铰接。 2 分析计算2.1 结构分析软件变电构架不仅杆件数量多，格构式结构属

20、于超静定结构，计算工作量也相当大，尤其在设计过程中出现反复的情况下，如果没有合适的设计软件工具，联合构架的计算工作量将异常繁重。目前，变电构架结构分析与计算可采用阿依艾工程软件（大连）有限公司（REI Engineering Software Co. Ltd.）的STAAD/CHINA（2006版）空间杆系分析与设计软件，增加了SSDD中国钢结构设计软件功能。STAAD Pro空间杆系分析软件在国际上较为通用，在国内电力设计行业中也有多年的使用经验。2.2 结构分析计算控制条件2.2.1 风荷载是构支架受力的最基本、最重要的荷载之一，风荷载标准值：Wk=zsz wo1 风压高度变化系数z 按照

21、建筑结构荷载规范GB 50009及高耸结构设计规范GB 50135 选取。2 风载体形系数s按照建筑结构荷载规范GB 50009及高耸结构设计规范GB 50135 选取。3 风振系数z风振系数z是影响作用于变电构架上的风荷载的一个重要系数，根据建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006版）规定，对于基本自振周期T1大于0.25s的各种高耸结构，由风引起的结构振动比较明显，应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响，而且随着结构自振周期的增长，因此在设计中应考虑风振的影响，而且在原则上还用考虑多个振型的影响。【对于一般悬臂结构（如避雷针）的风振系数计算，见建筑结构荷载规范GB 50009-

22、2001（2006版）第7.4.2条、高耸结构设计规范GB 50135-2006第4.2.8条，二者公式稍有差别】【对于杆塔风荷载调整系数计算，见架空送电线路杆塔结构设计技术规定DL/T 5154-2002第5.7节关于z的解释，高度不超过60m时按表5.7.2选用，高度超过60m时，应按建筑结构荷载规范GB 50009采用由下到上逐步增大的数值，一般取不小于1.6】4 基本风压wo 按建筑结构荷载规范GB 50009附录选用给出的50年一遇（其中交流1000kV构支架和直流800kV构支架基本风压按照100年一遇的风压）的风压采用，但不得小于0.3kn/m2。2.2.2 构架杆件容许长细比1

23、 钢结构构件的长细比不应超过以下限制：受压杆： 弦杆 150斜杆、横杆 180辅助杆（横隔杆 ） 200受拉杆： 3502 钢筋混凝土环形杆受压、离心钢管混凝土受压柱的长细比不宜超过180.2.2.2 格构式梁或柱间隔划分时，应使斜杆受力较好，斜材倾角宜为350550。 3 构支架荷载及荷载组合3.1 构架及其基础宜根据实际受力条件分别按终端或中间架构设计。下列四种荷载工况应作为承载能力极限状态的四种基本组合，其中运行时的大风工况、覆冰有风工况和温度作用工况宜作为正常使用极限状态的条件对变形及裂缝进行校验。3.1.1 运行工况：取50年一遇的设计最大风荷载（其中交流1000kV构支架和直流80

24、0kV构支架基本风压按照100年一遇的风压）、覆冰有风、最高及最低气温四种情况及其相应的导线拉力、自重等；连续构架跨度大于120m一般应计算温度应力。3.1.2 安装工况：指导线及避雷线架设时，构架梁上同时作用2kN人和工具重以及相应的风荷载、导线拉力、自重等；3.1.3 检修工况：导线三相同时上人停电检修（作用在每相导线的绝缘子根部的人和工具重，500kV及以上采用2.0kN，其它电压等级采用1.0kN）和单相跨中上人带电检修（人及工具重，500kV及以上采用3.5kN，其它电压等级采用1.5kN）两种情况及其相应的风荷载、导线拉力及自重等，对档距内无引下线的情况，可不计及跨中上人。3.1.

25、4 地震工况：水平地震作用及相应的风荷载、导线拉力、自重等。 3.2 设备支架及其基础应以下列三种荷载情况作为承载能力极限状态的基本组合，其中最大风工况条件下的准永久值(标准值乘0.5准永久值系数)宜作为正常使用极限状态变形验算的荷载条件。3.2.1 最大风工况：取50年一遇（其中交流1000kV构支架和直流800kV构支架基本风压按照100年一遇的风压）的设计最大风荷载及相应的引线张力、自重等；3.2.2 操作荷载工况：取最大操作荷载及相应的风荷载条件下相应的引线张力及自重等；3.2.3 地震工况：水平地震作用及相应的风荷载、引线张力、自重等。3.3 短路电动力：对软导线一般可不计及短路电动

26、力对构支架的影响，但对组合导线挂线板和节点的强度应满足短路电动力的要求，一般可取3倍导线张力作为挂线板和节点的验算条件，荷载分项系数取1.0；对硬管母线应根据电气提供的资料进行计算。3.4 作用在构架及设备支架上的荷载及作用分类、荷载分项系数及组合值系数、地震作用3.4.1 作用在构架上的荷载及作用分类见表3.4.1。表3.4.3 作用在构架上的荷载及作用分类代号荷载的取值和计算原则1永久荷载SGK含结构自重标准值、构架上设备自重标准值及非紧线相导线张力标准值的垂直分量2可变荷载2.1构架及导线上的风荷载（应分别考虑900风和00风）900风是指风向与导线垂直，风荷载作用在构架平面内；00风是

27、指风向与导线平行，风荷载作用在构架平面外（注2）。SWM ax大风气象条件下作用于构架和导线上风荷载效应标准值SW10 对应风速为V=10m/s时作用于构架和导线上风荷载效应标准值2.2导线荷载SQ11K大风气象条件下的导线荷载效应标准值，对应结构风压取SWM ax SQ12K 覆冰有风气象条件下的导线荷载效应标准值，对应结构风压取SW10 SQ21K安装气象条件下的紧线相导线荷载效应标准值，对应结构风压取SW10 SQ22K安装气象条件下的非紧线相导线荷载效应标准值，对应结构风压取SW10 SQ31K三相导线同时上人停电检修时的导线（仅考虑母线）荷载效应标准值，对应结构风压取SW10 SQ3

28、2K单相导线上人检修时的导线荷载效应标准值，对应结构风压取SW10 2.3温度作用St计算温差：1） 夏季安装，最底日计算平均气温运行：t-40 =-402） 冬季安装，最高日计算平均气温运行：t50=+503）夏季或冬季安装，最大风运行：t35=+35或t-30=-30SQ41K 最低温度气象条件下的导线荷载效应标准值，对应结构风压取SW10 。SQ42K最高温度气象条件下的导线荷载效应标准值，对应结构风压取SW10 。3地震作用SGE重力荷载代表值=永久荷载标准值+各可变荷载组合值系数x正常运行工况下各可变荷载组合值1） SGE= SGK +ci X SQiKSQiK 分别对应正常运行工况

29、时大风、覆冰有风、最底气温、最高气温等四种气象条件下导线荷载垂直分量扣除导线自重标准值后的可变荷载标准值。导线自重标准值可取非紧线相导线荷载垂直分量后的荷载效应标准值。2） 各可变荷载的组合值系数ci =0.5（注：3）。注：1 符号及术语与建筑结构荷载规范GB50009及建筑抗震设计规范GB50011相一致。2 当风向与导线平行（00风），即风荷载作用在构架平面外时，作用在构架上的可变荷载应为构架平面外的结构风压标准值、安装气象条件下非紧线的导线荷载效应标准值（也可作为永久荷载考虑），可不考虑作用在导线上的风荷载效应值。3 参照现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011规定，重力荷载代表值中

30、构架的可变荷载组合值系数一般取ci =0.5。3.4.2 导线、地线、避雷线荷载分项系数按表3.4.2采用。 表3.4.2 导线地线、避雷线荷载的分项系数项次荷载名称最大风工况覆冰工况检修安装工况1水平张力1.31.31.22垂直荷重1.31.31.23侧向风压1.41.41.44温度作用1.01.01.0注：垂直荷重效应对结构有利时其荷载分项系数应取1.03.4.3 荷载组合值系数1 现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009规定，风荷载组合值系数一般取0.6。2 现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011还规定，风荷载与地震作用效应组合时，风荷载起控制作用的高层建筑，风荷载组合值系数w应采

31、用0.2，构架也属于风荷载起控制作用的构筑物。3 建筑结构设计技术规程规定：多跨连续变电构架，当温度作用与最大风工况的风荷载组合时，荷载组合值系数取0.85，在其它情况下荷载组合值系数均取1.0。3.4.4地震作用说明1计算地震作用时，构架的重力荷载代表值应取结构自重标准值及设备自重标准值(包括导线、绝缘子串、金具、阻波器及其他电气设备自重标准值) 和正常运行时各可变荷载组合值之和。SGE= SGK +ci x SQiK式中 SGE重力荷载代表值；SGK结构自重标准值、设备自重标准值及导线自重标准值；ci可变荷载SQiK的组合值系数，一般取0.5；SQiK分别对应表3.4.4-1正常运行工况时

32、四种气象条件下导线张力标准值的垂直分量扣除导线自重标准值后的可变荷载标准值。导线自重标准值可取非紧线相导线张力标准值的垂直分量。3.4.4-1 正常运行工况时四种气象条件下的可变荷载序号可变荷载代号正常运行工况下可变荷载分类1SQ1K大风气象条件下，导线张力标准值的垂直分量扣除非紧线相导线张力垂直分量后的可变荷载标准值，此时风速取基本风压对应的风速。2SQ2K覆冰有风气象条件下，导线张力标准值的垂直分量扣除非紧线相导线张力垂直分量后的可变荷载标准值，此时取10m/s的风速。3SQ3K最低气温气象条件下，导线张力标准值的垂直分量扣除非紧线相导线张力垂直分量后的可变荷载标准值，此时取10m/s的风

33、速。4SQ4K最高气温气象条件下，导线张力标准值的垂直分量扣除非紧线相导线张力垂直分量后的可变荷载标准值，此时取10m/s的风速。（不起控制作用，一般无需计算）2构架、设备支架地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算：S=GSGE+EhSEhk+EvSEvk+wwSwk 式中 S 结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值等；G重力荷载分项系数，一般情况应采用1.2，当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于1.0；SGE重力荷载代表值的效应；Eh、Ev水平、竖向地震作用分项系数，按表表4.2.5-4采用； w风荷载分项系数，应采用1.4；SEhk水平地震作用标准

34、值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；SEvk竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；Swk风荷载标准值的效应，作用于构架、设备支架的风荷载标准值的效应（即结构风压）及导线张力标准值水平分量的效应。导线张力标准值水平分量效应应分别与00风、900风两个方向的结构风压效应进行组合，除大风气象条件下取基本风压对应的风速计算结构风压外，其他气象条件应采用10m/s时的风速计算结构风压；w风荷载组合值系数，对于风荷载起控制作用的构支架应采用0.2。表3.4.4-2 地震作用分项系数地震作用EhEv仅水平地震作用1.30.0仅竖向地震作用0.01.3同时计算水平与竖向地震作用（

35、水平地震为主）1.30.5同时计算水平与竖向地震作用（竖向地震为主）0.51.33下列构支架、站区独立避雷针可不进行截面抗震验算，而仅需满足抗震构造要求。 a）6度，在任何类场地的构支架及其地基基础。b）小于或等于8度，、类场地的构支架及其地基基础。c）小于9度的站区独立避雷针，可不进行抗震验算。3.4.5 承载能力极限状态荷载效应基本组合1. 正常运行工况（1）大风工况S=（1.0或1.2）SGK +1.3SQ11K + 1.40.6SWM ax（风向与导线垂直900风）S=（1.0或1.2）SGK + 1.3SQ22K + 1.40.6SWM ax（风向与导线平行00风）（2）覆冰有风工况

36、S=（1.0或1.2）SGK + 1.3SQ12K + 1.40.6SW10（3）温度作用工况夏季安装，最底日计算平均气温运行：t-40 =-40：S=（1.0或1.2）SGK + 1.3SQ41K + 1.01.0t-40 + 1.40.6SW10冬季安装，最高日计算平均气温运行：t50=+50：S=（1.0或1.2）SGK + 1.3SQ42K + 1.01.0t50+ 1.40.6SW10夏季或冬季安装，最大风运行：t35=+35或t-30=-30：S=（1.0或1.2）SGK + 1.3SQ11K + 1.00.85t35（或t-30）+ 1.40.6SWM ax2. 安装工况（紧线相

37、为任意相，主要验算构架梁）S=（1.0或1.2）SGK + 1.2SQ21K（可只考虑B相）+ 1.2SQ22K（A、C相）+ 1.40.6SW103. 检修工况S=（1.0或1.2）SGK + 1.2SQ31K + 1.40.6SW10 （仅母线且只考虑一个档距不考虑邻档）S=（1.0或1.2）SGK + 1.2SQ32K（可只考虑B相）+ 1.2SQ22K（A、C相）+1.40.6SW104.地震作用组合S=（1.0或1.2）SGE + 1.3SEhk +1.40.2SWM axS=（1.0或1.2）SGE + 1.3SEhk +0.5SEvk +1.40.2SWM ax注：建筑抗震设计规

38、范GB50011-2010第5.1.1条：8.9度时的大跨度结构应计算竖向地震作用。很多的工程实践证明，地震作用对构架截面设计不起控制作用，因此在构架设计中可不考虑地震作用的影响，设备支架控制工况为运行工况，应计算地震作用。3.4.6 正常使用（即正常运行）极限状态标准组合1 大风工况 S=1.0SGK + 1.0SQ11K +1.00.6SWM ax2 覆冰有风工况S=1.0SGK + 1.0 SQ12K+1.0 0.6SW103 温度作用工况S=1.0SGK + 1.0SQ41K + 1.01.0t-40S=1.0SGK + 1.0SQ42K + 1.01.0t50S=1.0SGK + 1

39、.0SQ11K + 1.00.85t35（或t-30）+1.0 0.6SWM ax3.4.7 构架应在正常使用极限状态下采用荷载的标准组合或准永久组合演算的变形，构架的变形应符合有关规范的规定，并不宜超过表3.4.7的规定。 表3.4.7 构架挠度的限值序号构架类别挠度限值1构架横梁220kV及以下L/200（跨中），L/100（悬臂）330kV500kVL/300（跨中），L/150（悬臂）750kV1000kVL/400（跨中），L/200（悬臂）2人字型构架柱构架平面内H/200构架平面外（带端撑）H/200构架平面外（无端撑）H/1003构架单柱（无拉线）一般用于500kV及以下H/1

40、004格构式构架柱一般用于750kV及以上H/2005站区独立避雷针h/1006构架柱顶避雷针（地线柱）h/70注：1 表中L、H分别为梁的计算跨度及柱的高度，柱的高度H不包含构架上避雷针及地线柱；2 h为柱顶以上避雷针或地线柱高度；3 计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度L按实际悬臂长度取用；避雷针结构应在正常使用极限状态下采用荷载的标准组合或准永久组合验算变形，其顶部水平位移应符合相关规范的规定。避雷针结构以风为主的荷载标准组合及以地震为主的荷载标准组合下的水平位移，不宜超过表5.1的规定。高耸结构的基础沉降量应满足高耸结构设计规范的相关规定。表5.2.3-1 水平位移的限值以风为主的荷载

41、标准组合作用下以地震作用为主的荷载标准组合作用下按线性分析按非线性分析u/H1/75u/H1/50u/H1/100注： 1 H 分别为主体结构总高度，不包括顶部针管部分。 2 u 为顶点水平位移。3.4.8 设备支架在正常使用极限状态下变形应符合有关规范的规定，并不宜超过表3.4.8的规定。 表3.4.8 设备支架挠度的限值序号结构类别挠度限值1隔离开关的横梁L/3002隔离开关的支架柱H/3003其它设备支架柱H/200注：各类设备支架的挠度，尚应满足设备厂家对支架提出的特殊要求。4 单项设计要求4.0.1梁起拱要求为改善观感和使用条件，应对构架梁预先起拱，起拱大小应视实际需要而定，一般将恒

42、载标准值加1/2活荷载标准值产生的挠度值作为起拱值。为简化处理，一般可取梁跨度的L/300L/500（小跨度取下限，大跨度取上限）作为梁起拱值。当梁跨度超过18m时，梁应当起拱。4.0.2 构架爬梯设置原则1 出线构架柱爬梯原则上间隔一个构架柱设置一个，并宜靠向道路一侧设置，方便运行检修人员攀爬。500kV及以下变电站母线柱原则上不设爬梯，750kV及以上变电站在出线柱爬梯能兼顾通往母线梁上走道的原则下，母线柱不设或者少设爬梯。2 500kV及以上变电站宜采用“H”型爬梯，330kV及以下变电站宜采用“I”字型爬梯。3 750kV及以上变电站爬梯应加设护笼或者防坠落装置，每隔8m宜设置梯间平台

43、。护笼设计可参照国标图集钢梯02J401执行。4.0.3 构架梁走道及栏杆设置原则1 330kV及以下变电站，采用格构式三角形梁时可不设走道及栏杆，当采用单钢管梁时应设走道和单侧栏杆，栏杆高度不小于1.05m。2 500kV变电站格构式三角形梁可只设走道，不设栏杆。3 750kV及以上变电站格构式矩形梁应同时设走道和双侧栏杆，栏杆高度不小于1.2m。4.0.4 站区独立避雷针1 站区独立避雷针设计应充分考虑温度、风压等关键气象条件，特别在低温寒冷和风荷载较大的地区，应注意选用冲击韧性较好的钢材，选择合理的结构形式，避免产生微风共振。2 站区独立避雷针可采用同一锥度的变截面圆钢管、三肢或四肢格构

44、式钢结构等结构形式，连接节点及现场分段组装节点应尽量避免焊接，宜采用法兰连接、插接等形式。3 站区独立避雷针针尖部分可采用圆钢（即级钢筋）或者细钢管形式，钢管的壁厚不应小于3mm，当针管部分与避雷针顶板为螺栓连接时，应采用双螺帽防止松动。4 站区独立避雷针设计应进行构件及连接计算，其最大设计应力值不宜大于现行国家标准钢结构设计规范GB50017规定的钢材强度设计值的80；当采用单钢管(含变截面圆钢管)时，则不宜大于70；避雷针针管部分的设计应力在标准荷载作用下不宜超过80N/mm2。5 站区独立避雷针基础除满足承载力要求外，还应同时满足抗拔和抗倾覆要求。基础顶面低于设计地坪时，其结构底部应采用混凝土包裹，混凝土保护帽高出地面不小于150mm；当基础顶面高于设计地坪时，其外露高度应不小于100mm。4.0.5 悬臂独立细长杆件应考虑微风共振的影响变电站中站区独立避雷针、构架避雷针都属于悬臂独立细长杆件，在计算时应校核微风共振的影响，校核依据为现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）第7.6.1条（修订版征求意见稿第8.5.3条）：对圆形截面的结构，应按下列规定对不同雷诺数Re 的情况进行横风向风振(旋涡脱落)的校核：1 当Re 3105且结构顶部风速vH 大于