电杆的计算


混凝土电杆的内力 和变形计算
授课 :陈丽丹 手机 :15915880718 QQ :13359917 Email:EdenEmail:Eden-520@163.com 2010年08月14日 日期 :2010年08月14日

前言
内容安排 课程要求 概念公式

内容安排
钢筋混凝土电杆介绍
弯矩实例) 自立式单杆电杆内力计算(弯矩实例 弯矩实例

自立式单杆电杆挠度计算

拉线直线电杆的内力计算
实际计算举例) 门型双杆电杆内力计算 (实际计算举例 实际计算举例

拉线门型电杆的内力计算
A字型双杆电杆内力计算 (简单介绍 字型双杆电杆内力计算 简单介绍 简单介绍)

课程要求
了解和熟悉常用钢筋混凝土电杆的相关知识; 了解和熟悉常用钢筋混凝土电杆的相关知识; 能够对自立式电杆进行内力和变形分析计算; 能够对自立式电杆进行内力和变形分析计算;

分别从以下两个角度掌握: 分别从以下两个角度掌握: 三种类型电杆
自立式单杆电杆 门型双杆 A字型双杆 字型双杆

╭︿︿︿╮ {/ o o /} ( (oo) ) ︶ ︶︶

两种情况分析计算
正常运行情况 事故断线情况(分断上导线和下导线) 事故断线情况(分断上导线和下导线)

能对拉线电杆进行内力和变形分析计算

概念公式
弯矩 剪力
来自受力面平行方向的力叫剪力; 来自受力面平行方向的力叫剪力;这个 力与受力面平行。 力与受力面平行。 假设,你手上有一根木棍, 假设,你手上有一根木棍,你用力折断 如果折断了, 它,如果折断了,那么在折断处那个点 就是受力点, 就是受力点,那个受力点受到了较大的 剪力,剪力的方向一般是与木棍垂直的。 剪力,剪力的方向一般是与木棍垂直的。 参见架空线设计) 地线支持力(参见架空线设计) 挠度(式6-7,6-8)

§1 钢筋混凝土电杆

具有耐久性好、 具有耐久性好、运行 维护方便、 维护方便 、 节约钢材 等优点, 等优点 , 在 220kV及 及 以下的输电线路中应 用极为广泛, 用极为广泛 , 部分在 500kV的线路中也得 的线路中也得 到使用。 到使用。

§1 钢筋混凝土电杆杆型与选择 环形截面钢筋混凝土电杆分类
按截面不同分:锥形电杆、等径电杆; 按截面不同分:锥形电杆、等径电杆; 按受力不同可分:直线电杆、耐张电杆; 按受力不同可分:直线电杆、耐张电杆; 按主杆的布置型式分:单杆电杆、 按主杆的布置型式分:单杆电杆、A字型 电杆、门型电杆、带叉梁门型电杆、 电杆、门型电杆、带叉梁门型电杆、撇退 门型电杆等; 门型电杆等; 按组立方式可为分:自立电杆、 按组立方式可为分:自立电杆、拉线电杆

§1 钢筋混凝土电杆 钢筋混凝土电杆组成部件

钢筋混凝土电杆§1 钢筋混凝土电杆 常用电杆型式
1、直线型电杆 、
特点: 特点:
a、一般采用单杆直线电杆。主杆 、一般采用单杆直线电杆。 顶径为φ 顶径为 φ150~ φ190, 杆高 ~ ~ , 杆高15~ 18m ,埋深 埋深2.5~3.0m; ~ ; b、杆头型式为鸟骨型、斜三角型 、杆头型式为鸟骨型、 和上字型三种型式, 和上字型三种型式 , 三种型式的 导线布置均为三角形布置; 导线布置均为三角形布置; C、横担型式多为转动横担或压屈 横担。 横担。
①35~110kV

钢筋混凝土电杆§1 钢筋混凝土电杆 常用电杆型式
1、直线型电杆 、
优点: 优点: 结构简单,耗钢量少(比门型电杆少20% ) , 并且占地 结构简单 , 耗钢量少 ( 比门型电杆少 % 面积很少,便于施工,导线可采用三角型布置, 面积很少,便于施工,导线可采用三角型布置,电气性能 较好。 较好。 缺点: 缺点 主杆埋深较大(3m左右),如果导线截面和档距较大时, 主杆埋深较大( 左右) 如果导线截面和档距较大时, 左右 也常采用带拉线单杆直线电杆和双杆直线电杆, 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,影响耕作。 杆占地面积大,影响耕作。

① 35~110kV

§1 钢筋混凝土电杆杆型与选择
1、直线型电杆 、
特点: 特点 ②220~330kV

a、大多采用双杆带叉梁门型电杆、带叉梁V型拉 、大多采用双杆带叉梁门型电杆 带叉梁V 带叉梁门型电杆、 线门型电杆和 型拉线撇腿门型电杆也有荷载较 线门型电杆 和 V型拉线撇腿门型电杆 也有荷载较 小时采用拉线单杆电杆。 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 锥型和等径 C、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。 型 合理 , 同时增强了横向稳定性和整体刚度 。 V型 拉线撇腿门型电杆, 拉线撇腿门型电杆 , 杆柱撇腿的作用是 提高横向 稳定性 , 而 V型拉线的作用是抵抗顺线路方向张力 型拉线的作用是 和提高纵向刚度和稳定性。

§1 钢筋混凝土电杆杆型与选择
1、直线型电杆 、
②220~330kV 优点: 横向稳定性好,承载能力大,防雷性能较好, 优点 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, 适用于大档距、粗导线、重冰区及多雷区, 缺点:路径走廊较宽,不省材。 缺点:路径走廊较宽,不省材。

拉V带叉梁 带叉梁 门型双杆

撇退

§1 钢筋混凝土电杆杆型与选择
耐张电杆
可有3~5°的小转角; °的小转角; 可有 一般采用拉线门型电杆; 一般采用拉线门型电杆;
顺线路拉线主要承受纵向荷载, 顺线路拉线主要承受纵向荷载, 主要承受纵向荷载 同时兼承受较小的横向荷载增 加横向稳定性, 加横向稳定性,常和带叉梁或 撇腿杆柱配合使用。 撇腿杆柱配合使用。 八字型拉线:承受断避雷线的 八字型拉线: 断线张力 X型拉线:既能承受纵向荷载, 型拉线:既能承受纵向荷载, 型拉线 又能承受部分横向荷载

§1 钢筋混凝土电杆杆型与选择
转角电杆
可分为30°以下小转角、 ° 可分为 °以下小转角、 30°~ 60°中转角、 60°~ °中转角、 ° 90°大转角电杆 ; ° 转角拉线:角度荷载的反方向加拉线,平衡角度荷载。 转角拉线:角度荷载的反方向加拉线,平衡角度荷载。 反向内拉线: ?以内的小转角电杆常装有反向内拉线, 反向内拉线:30?以内的小转角电杆常装有反向内拉线, 防止反向风荷载过大时,电杆向拉线方向倾斜。 防止反向风荷载过大时,电杆向拉线方向倾斜。 分角拉线:大转角电杆在内角反方向加装一根分角拉线, 分角拉线:大转角电杆在内角反方向加装一根分角拉线, 防止转角杆在长期角度荷载作用下向内角方向倾斜。 防止转角杆在长期角度荷载作用下向内角方向倾斜。

§1 钢筋混凝土电杆
环形截面电杆的一般要求
主筋最少根数
锥形不得小于6根 等径不得小于 根 锥形不得小于 根,等径不得小于8根;

请参考《环形钢筋混凝土电杆》标准 请参考《环形钢筋混凝土电杆》标准GB396-94和 和 环形预应力混凝土电杆》标准GB4623-94 《环形预应力混凝土电杆》标准

§1 钢筋混凝土电杆杆型与选择
环形截面电杆的一般要求
材料
普通钢筋混凝土电杆:其混凝土等级,当壁厚为 普通钢筋混凝土电杆:其混凝土等级,当壁厚为30mm时, 时 离心混凝土等级不得低于C50,当壁厚大于35mm时 离心混凝土等级不得低于C50,当壁厚大于35mm时,不得 低于C40,钢筋宜采用 级、2级、冷拉 级钢筋或冷拔低碳钢 低于 ,钢筋宜采用I级 级 冷拉3级钢筋或冷拔低碳钢 丝; 预应力混凝土电杆,其离心混凝土等级不宜低于 预应力混凝土电杆,其离心混凝土等级不宜低于C50,钢筋 , 宜采用冷拉2级 冷拉3级 宜采用冷拉 级、冷拉 级、啦4级、5级(热处理)钢筋 级 级 热处理)

请参考《环形钢筋混凝土电杆》标准 请参考《环形钢筋混凝土电杆》标准GB396-94和 和 环形预应力混凝土电杆》标准GB4623-94 《环形预应力混凝土电杆》标准

§1 钢筋混凝土电杆杆型与选择
环形截面电杆的一般要求
保管和运输 略……自行查阅 ……自行查阅

请参考《环形钢筋混凝土电杆》标准 请参考《环形钢筋混凝土电杆》标准GB396-94和 和 环形预应力混凝土电杆》标准GB4623-94 《环形预应力混凝土电杆》标准

§2 单杆直线电杆的计算
一般用于LGJ-150以下导 一般用于LGJ-150以下导 线,覆冰厚度不大于 10mm的丘陵地带 10mm的丘陵地带; 的丘陵地带; 基础采用常压式基础,称 基础采用常压式基础, 为底盘,有的加卡盘; 为底盘,有的加卡盘; 单杆直线电杆因埋入土中 较深, 较深,所以计算时可视为 一端嵌固的悬臂梁, 一端嵌固的悬臂梁,其嵌 固点一般假定在地面以下 三分之一埋深处。 三分之一埋深处。

§2 单杆直线电杆的计算
(一)正常运行情况下杆柱的内力计算

M x = 1.15(ΣGa + Σph + px hx Z )
式中 ∑Ga-垂直荷载引起的弯 Ga-垂直荷载引起的弯 矩; ∑Ph-横向集中荷载引起 Ph-横向集中荷载引起 的弯矩; PxhxZ-杆塔风载引起的 PxhxZ-杆塔风载引起的 弯矩,Z 弯矩,Z为力作用点高度; 1.15-考虑垂直荷载产生 1.15-考虑垂直荷载产生 的附加弯短矩。

PB

250

PD GD

2200

GB


如图, 如图,PB=1100N, GB=1500N,PD=2400N, GD=3560N, 杆身风载 p=94N/m。正常运行情况 。 下的最大弯矩发生在何处? 下的最大弯矩发生在何处 并求之。 并求之。

PD GD
1600

1250 1600

PD

GD
10300

1000

最大弯矩发生嵌固点。 解: 最大弯矩发生嵌固点。 MD=1.15(ΣGa+ΣPh+phZ) =1.15(1500 ×250+3560×1250+1100×16000 × × +2400×13800+2×2400×11300+94×160002/2) × + × × + × =12521555000126252750N.mm=126.3kN.m

3000

2500

§2 单杆直线电杆的计算
(二)事故断线情况下的内力计算

单杆直线电杆事故断线断上导线起控 制作用,故只计算断上导线时引起的 内力。 对于有地线单杆直线电杆在断导线情 况下必须考虑地线支持力的作用。 况下必须考虑地线支持力的作用。但 不考虑未断线的支持作用。 不考虑未断线的支持作用。

§2 单杆直线电杆的计算
(二)事故断线情况下的内力计算
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 。内 力计算如下: 力计算如下: 1、电杆上横担处的弯矩 、
M A = (GB aB )2 + (ψ?Tmax hB )2

2、电杆嵌固点处的弯矩 、

若为固定横担
' M D = 1.15 [ψ ( K cTD h2 ? ?Tmin h1 )]2 + [(GD + GF )a1 + GB aB ]2

§2 单杆直线电杆的计算
若为转动横担
a、横担转动前 、
' M D = 1.15 (G B a B + G D a1 ) 2 + (Tq h2 ) 2

T = Tq a1
b、横担转动后(若不考虑GD引起的弯矩 、横担转动后(若不考虑 引起的弯矩)
' M D = 1.15[(GD + GF )a1 +ψ ( K cTD h2 ? ?Tmin h1 )]

式中 KC-断导线时的冲击系数, -断导线时的冲击系数, Ψ-荷载组合系数, -荷载组合系数, GF-荷载组合系数。 -荷载组合系数。


已知某110kV线路断线情况 B=1260N,GD=2913N, 线路断线情况G 已知某 线路断线情况 ,
' Gd = 1430 N,断线张力 D=9300N,地线最小支持力 断线张力T ,

△Tmin =4658N ,最大支持力△Tmax=4710N,地线 最大支持力△ , 支架宽度a 地线支架高度h 支架宽度 B=250mm,地线支架高度 B=2500mm,计 地线支架高度 , 算断线情况上横担处的弯矩。 算断线情况上横担处的弯矩。 解:断线情况荷载组合系数Ψ=0.75 断线情况荷载组合系数 =

§2 单杆直线电杆的计算
(三)自立式单杆电杆挠度计算
基本假定: 基本假定: 将电杆视为根部嵌固的悬梁臂; 将电杆视为根部嵌固的悬梁臂; 嵌固点近似地取为电杆三分之一 埋深处。 埋深处。 主要用于核算正常运行情况下电 杆的倾斜值、 杆的倾斜值、电杆变形对主杆产 生的附加弯矩。 生的附加弯矩。 挠度主要由电杆材料的弹性和土 囊的压缩变形引起。 囊的压缩变形引起。

§2 单杆直线电杆的计算
(三)自立式单杆电杆挠度计算
电杆挠度有以下三部分组成: 电杆挠度有以下三部分组成: 水平力作用下,结构材料发生弹性变形, 水平力作用下,结构材料发生弹性变形,电杆顶产生 的挠度; 的挠度; 嵌固截面处弯矩作用,使土囊发生压缩变形, 嵌固截面处弯矩作用,使土囊发生压缩变形,引起杆 身产生刚性角变位; 身产生刚性角变位; 嵌固截面处水平力作用,使土囊发生压缩变形, 嵌固截面处水平力作用,使土囊发生压缩变形,引起 杆身产生刚性角变位; 杆身产生刚性角变位; 杆顶总挠度: 杆顶总挠度:
P79刘树堂 刘树堂

实例: 实例:110kV线路单杆直线电杆计算 线路单杆直线电杆计算
已知: 已知:
导线型号为LGJ-150/35,避雷线 避雷线 导线型号为 型号为GJ-35;线路通过 级典 型号为 ;线路通过IV级典 型气象区,其最高气温+40℃, 型气象区,其最高气温 ℃ 最低气温-20℃ 最低气温 ℃,最大风速 25m/s,最大覆冰厚度 ,最大覆冰厚度5mm; ; 水平档距为245m,垂直档距为 水平档距为 , 368m;选用的单杆直线电杆顶 ; 径为270,1/75圆锥度,壁厚 圆锥度, 径为 , 圆锥度 50mm;杆柱混凝土为 ;杆柱混凝土为C30级, 级 离心式制造; 离心式制造;电杆采用转动横 起动力为2500N。 担,起动力为 。 试进行内力分析与计算( 试进行内力分析与计算(电杆 杆柱强度验算) 杆柱强度验算)

实例: 实例:110kV线路单杆直线电杆计算 线路单杆直线电杆计算
注:因本部分主要讲内力分析与计算,故此处把荷载计 因本部分主要讲内力分析与计算, 算部分作为已知条件直接给出。 算部分作为已知条件直接给出。

杆头设计荷 载计算结果 如图左。 如图左。

实例: 实例:110kV线路单杆直线电杆计算 线路单杆直线电杆计算
各计算截面处(1、 、 、 的杆身风压设计荷载如下 的杆身风压设计荷载如下: 各计算截面处 、2、3、4)的杆身风压设计荷载如下:

实例: 实例:110kV线路单杆直线电杆计算 线路单杆直线电杆计算
解:按以下几个方面进行计算
一、正常运行情况下的弯矩计算
1.运行情况 大风 ; 运行情况I(大风 运行情况 大风); 2.运行情况 覆冰 运行情况II(覆冰 运行情况 覆冰)

二、断导线情况下的弯矩计算
1.断上导线情况; 断上导线情况; 断上导线情况 2.避雷线不平衡张力引起的弯矩; 避雷线不平衡张力引起的弯矩; 避雷线不平衡张力引起的弯矩

三、电杆在安装导线时的强度验算 四、杆柱弯扭验算 五、电杆正常情况运行的裂缝宽度验算 六、电杆在组立时的强度验算

实例: 实例:110kV线路单杆直线电杆计算 线路单杆直线电杆计算

陈祥和老师p69-75

§3 门型直线电杆的内力计算
对于承受荷载较大的杆塔,为了满足强度和刚度 荷载较大的杆塔 强度和刚度的要 对于承受荷载较大的杆塔,为了满足强度和刚度的要 输电线路中常采用双杆,即门型电杆。 求,输电线路中常采用双杆,即门型电杆。 门型电杆分为无叉梁门型电杆和带叉梁门型直线电杆 门型电杆分为无叉梁门型电杆 无叉梁门型电杆和 两种。 两种。 无叉梁门型双杆主要用于35kV送电线路。 送电线路。 无叉梁门型双杆主要用于 送电线路 有叉梁双杆可以承受较大的外荷载,还可以减少主杆 有叉梁双杆可以承受较大的外荷载,还可以减少主杆 承受较大的外荷载 的计算弯矩,增强电杆的整体强度,经常在110kV至 的计算弯矩,增强电杆的整体强度,经常在 至 330kV送电线路中采用。 送电线路中采用。 送电线路中采用

§3 门型直线电杆的内力计算
(一)无叉梁门型直线电杆
无叉梁门型直线电杆的计算与单柱直线电杆 基本相同。不同之处是两杆受力的分配问题。 基本相同。不同之处是两杆受力的分配问题。 正常运行和断线情况时, 正常运行和断线情况时,两杆受力的分配见 规定分配系数。 表6-3规定分配系数。 规定分配系数 另外因门型电杆刚度较好, 另外因门型电杆刚度较好,可不考虑垂直荷 载所产生的附加弯矩。 载所产生的附加弯矩。

§3 门型直线电杆的内力计算
(一)无叉梁门型直线电杆

门型双杆电杆内力计算分配
p85

§3 门型直线电杆的内力计算
(一)无叉梁门型直线电杆
弯矩图

§3 门型直线电杆的内力计算
(一)无叉梁门型直线电杆

§3 门型直线电杆的内力计算
(二)带叉梁门型直线电杆

加叉梁后, 加叉梁后,受 力变为超静定 结构 有叉梁门型电杆弯矩图

§3 门型直线电杆的内力计算
(二)带叉梁门型直线电杆
1、正常运行情况: 、正常运行情况: 当电杆深埋时h0=2.5m左右,基础抗倾覆力矩能 左右, 当电杆深埋时 左右 够满足要求。 够满足要求。 进行如下两个假设: 进行如下两个假设:
1)电杆嵌固截面的最大应力与叉梁下固定点处截面的最 ) 大应力相等; 大应力相等; 2)假定在零弯矩点处截面背风向主杆 受的剪力大于迎 ) 处截面背风向主杆R受的剪力大于迎 风向主杆L的剪力 取值比例为55%、45% 的剪力, 风向主杆 的剪力,取值比例为 、

§3 门型直线电杆的内力计算
(二)带叉梁门型直线电杆
1、正常运行情况: 、正常运行情况:
由弯矩图,可知 点和 点矩方向相反,杆身出现零力矩点O; 点和D点矩方向相反 由弯矩图,可知C点和 点矩方向相反,杆身出现零力矩点 ; 零弯矩点O的确定 的确定: 零弯矩点 的确定:

§3 门型直线电杆的内力计算
(二)带叉梁门型直线电杆
正常运行情况 M = P h + 0.5 ph2 A B B B
2 M B = 0.55 ?2PB ( hB + h1 ) + 3PD h1 + P ( hB + h1 ) ? 当电杆埋置较深时: 当电杆埋置较深时: ? ? MC = 0.55∑ PK0h3

主杆A、B、C、D截 面的弯矩计算公式

M D = 0.55∑ PK0h4

P82-83

? ? ? ? ? ? ? ? ?

式中 ∑P—零力矩点以上所有水平荷载及杆身风荷载之和;

∑ p = 2P

B

+ 3PD + 2 p (hb + h1 + h2 + h3 )

K0—零力矩点的位置偏离系数,可取K0 =1.1~1.2。 h4—零力矩的高度,对等径电杆, h4=h5/2。

§3 门型直线电杆的内力计算
(二)带叉梁门型直线电杆
正常运行情况 当电杆埋置较深时: 当电杆埋置较深时:

叉梁轴向力为: 叉梁轴向力为: N

∑M = ±0.55

0

h2 cos θ

§3 门型直线电杆的内力计算
(二)带叉梁门型直线电杆
正常运行情况 当电杆埋置较浅时: 当电杆埋置较浅时:

M C = 0.55∑ Ph5
叉梁轴向力为: 叉梁轴向力为: N

∑M = ±0.55

D

h2 cos θ

§3 门型直线电杆的内力计算
(二)带叉梁门型直线电杆 二 带叉梁门型直线电杆
断边导线情况
断边导线情况力的 方向为纵向水平荷 载,与叉梁无关, 与叉梁无关, 因此计算与无叉梁 的门型杆相同。 的门型杆相同。

a.荷载图 荷载图

b.主杆受力 主杆受力

c.主杆弯矩 主杆弯矩

§3 门型直线电杆的内力计算
(二)带叉梁门型直线电杆 二 带叉梁门型直线电杆
无地线的门型双杆: 无地线的门型双杆:
断 导 线 情 况 的 内 力 计 算 可按表6-3的分配系数,直接计算构件选择截面配筋。 的分配系数,直接计算构件选择截面配筋。 可按表 的分配系数

有地线的门型双杆: 有地线的门型双杆:
可 地线 地线的 的计算 的 计算 。

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算
已知条件-设计条件 已知条件 设计条件

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算
已知条件-设计荷载 已知条件 设计荷载

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算
1、零弯矩点的位置 、

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算
2、主杆弯矩计算 、 杆身风载计算; 杆身风载计算;
各段风载合力作用点高度计算; 各段风载合力作用点高度计算; 各段弯矩计算

杆身风载计算

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算
2、主杆弯矩计算 、
杆身风载计算; 杆身风载计算;

各段风载合力作用点高度计算; 各段风载合力作用点高度计算;
各段弯矩计算

各段风载合力作用点高度计算

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算
2、主杆弯矩计算 、
杆身风载计算; 杆身风载计算; 各段风载合力作用点高度计算; 各段风载合力作用点高度计算;

各段弯矩计算

各段弯矩计算

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算
(4)断线情况电杆内力计算 断线情况电杆内力计算

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算
(5)考虑避雷线不平衡张力时电杆内力计算 考虑避雷线不平衡张力时电杆内力计算
计算架空地线不平衡张力时,不考虑导线的支持作用, 计算架空地线不平衡张力时,不考虑导线的支持作用, 则电杆杆跟处计算弯矩 杆跟处计算弯矩为 则电杆杆跟处计算弯矩为:

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算
(6)主杆配筋计算 主杆配筋计算
主杆弯矩由断边导线情况控制,考虑到主杆分段配筋, 主杆弯矩由断边导线情况控制,考虑到主杆分段配筋, 初步估算后,各段配筋如图 初步估算后,各段配筋如图12-20; ; 如图 并分别验算 点(M1)及4点(M4)强度。 强度。 并分别验算1点 验算 及 点 强度

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算

上段M1主杆 主杆 上段 强度验算

实例: 实例:110kV门型双杆计算 门型双杆计算
下段M4主杆强度验算 主杆强度验算 下段

§4 A字型双杆电杆内力计算 字型双杆电杆内力计算
适用于35~110kV送电线路; 送电线路; 适用于 送电线路 一般由190~430、全长18m的拔梢杆组成。 、全长 的拔梢杆组成。 一般由 的拔梢杆组成

§4 A字型双杆电杆内力计算 字型双杆电杆内力计算

§5 拉线单杆直线电杆的内力计算
拉线单杆直线电杆通常由等径杆柱组成; 拉线单杆直线电杆通常由等径杆柱组成; 等径杆柱组成 优点:拉线单杆电杆经济性好、材料消耗小、 优点:拉线单杆电杆经济性好、材料消耗小、施工 方便、基础埋深较浅可充分利用杆高; 方便、基础埋深较浅可充分利用杆高; 不足:打拉线后影响农田耕作,抗扭性差; 不足:打拉线后影响农田耕作,抗扭性差; 单杆直线电杆加拉线后, 单杆直线电杆加拉线后,改变了拉线点以下杆柱的 受力情况(将杆身所受弯矩转化为压力) so: 受力情况(将杆身所受弯矩转化为压力),so:进行强 度计算时,拉线点以上的杆柱按悬臂梁受弯构件计算; 度计算时,拉线点以上的杆柱按悬臂梁受弯构件计算; 拉线点以下的杆柱按压弯构件计算。 拉线点以下的杆柱按压弯构件计算。 杆柱内力一般也由正常大风情况控制。 杆柱内力一般也由正常大风情况控制。 正常大风情况控制

§5 拉线直线电杆的内力计算
从两个方面进行分析: 从两个方面进行分析:

(一)拉线的计算 (二)杆柱压弯段计算

可参考《电 可参考《 力工程高压 送电线路设 计手册》 计手册》 p338

拉线直线电杆的内力计算§5 拉线直线电杆的内力计算 拉线的计算
拉线水平夹角ɑ 建议采用 ° 拉线对地面的夹角, 拉线水平夹角ɑ,建议采用40°;拉线对地面的夹角,理论上越小 越好,通常以不超过60 为宜; 60° 越好,通常以不超过60°为宜; 作用在拉线上荷载比较复杂,如拉线的自重、风荷载、冰荷载等; 作用在拉线上荷载比较复杂,如拉线的自重、风荷载、冰荷载等; 实际计算中常忽略作用在拉线上的风荷和冰荷,采用简化的计算方 实际计算中常忽略作用在拉线上的风荷和冰荷, 法; 杆塔拉线系统属于柔性体系,故电杆的拉线点视为弹性铰支; 杆塔拉线系统属于柔性体系,故电杆的拉线点视为弹性铰支; 电杆在土中浅埋不超过1.5m时 根部可按铰接计算, 电杆在土中浅埋不超过1.5m时,根部可按铰接计算,拉线点以下的 1.5m 杆柱,计算长度l 取拉线点到地面下1.0m处的距离; 1.0m处的距离 杆柱,计算长度l0取拉线点到地面下1.0m处的距离; 电杆在土中深埋1.5~2.0左右时,其根部按半固定计算, 电杆在土中深埋1.5~2.0左右时,其根部按半固定计算,杆柱的计 1.5~2.0左右时 算长度l 取拉线点到地面的距离。 算长度l0取拉线点到地面的距离。 (一)拉线的计算

拉线直线电杆的内力计算§5 拉线直线电杆的内力计算 拉线的计算 1. 正常情况下拉线的受力
1.05 R 1.05 Rl T= = 2 cos a cos β 2b1
R—拉线点反力 按简支梁计算, 拉线点反力, 式中 R—拉线点反力,按简支梁计算,并 R =

(一)拉线的计算

∑M
h3

D

拉线直线电杆的内力计算§5 拉线直线电杆的内力计算 拉线的计算 2、断上导线时拉线的受力 、
T1 = 1.05Rx ? ? 2sin α cos β 2 cos a cos β ? ? 1.05 Ry 1.05Rx ? T2 = ? 2sin α cos β 2 cos a cos β ? ? 1.05 Ry +

(一)拉线的计算

拉线直线电杆的内力计算§5 拉线直线电杆的内力计算 拉线的计算 3、选择拉线截面 、
(一)拉线的计算

A1 =

K lTmax

σp

拉线直线电杆的内力计算§5 拉线直线电杆的内力计算 杆柱的弯矩的计算
(二)杆柱的弯矩计算 拉线点以上杆柱按受弯构件计算,计算方法与锥形单 拉线点以上杆柱按受弯构件计算, 杆相同,但因挠度较小,可不考虑附加弯矩。 杆相同,但因挠度较小,可不考虑附加弯矩。 计算, 拉线点以下的杆柱按压弯构件计算,由于拉线电杆埋深 一般较浅( 电杆下端可视为铰接。 一般较浅(h0=1.0~1.5m),电杆下端可视为铰接。 ) 电杆下端可视为铰接 沿杆柱任意截面x 两部分。 沿杆柱任意截面x处的弯矩包括主弯矩和附加弯矩两部分。
弯矩主要是由杆头风荷载产生。 弯矩主要是由杆头风荷载产生。 在主弯矩和拉线点以下的杆身风荷载等作用下, 在主弯矩和拉线点以下的杆身风荷载等作用下,杆柱产生挠曲 变形,挠曲变形后,轴向力与挠度的乘积又产生附加弯矩。 变形,挠曲变形后,轴向力与挠度的乘积又产生附加弯矩。其任 意截面的总弯矩为: 意截面的总弯矩为:

正 常 运 行 情 况 下

M x = M 0x + N x f x

陈祥和p77页 页 陈祥和

拉线直线电杆的内力计算§5 拉线直线电杆的内力计算 杆柱的弯矩的计算
(二)杆柱的弯矩计算

M x = M 0x + N x f x

正 常 运 行 情 况 下

陈祥和p77页 页 陈祥和

拉线直线电杆的内力计算§5 拉线直线电杆的内力计算 杆柱的弯矩的计算

拉线直线电杆的内力计算§5 拉线直线电杆的内力计算 杆柱的弯矩的计算 (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, 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, 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 的作用下,杆柱按压弯构件 压弯构件计 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。 筋不起控制作用。 例3-3? - ?

§6 拉线门型直线电杆计算
由表6-3门型电杆杆柱受力分配看出,断边导线时杆柱 门型电杆杆柱受力分配看出, 由表 门型电杆杆柱受力分配看出 受力很大。为了避免断边导线情况, 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,同时也增强对电杆在顺线路方向的 而引起电杆破坏, 稳定性,可将门型直线电杆增设拉线,以承受断导线张力。 稳定性,可将门型直线电杆增设拉线,以承受断导线张力。 拉线门型直线电杆有三种形式: 拉线门型直线电杆有三种形式:
1、有V型拉线带叉梁门型直线电杆(图a) 、 型拉线带叉梁门型直线电杆( 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(图b) 、 型拉线无叉梁门型直线电杆( 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c) 、有交叉拉线无叉梁门型直线电杆( )

§6 拉线门型直线电杆计算
由表6-3门型电杆杆柱受力分配看出,断边导线时杆柱 门型电杆杆柱受力分配看出, 由表 门型电杆杆柱受力分配看出 受力很大。为了避免断边导线情况, 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,同时也增强对电杆在顺线路方向的 而引起电杆破坏, 稳定性,可将门型直线电杆增设拉线,以承受断导线张力。 稳定性,可将门型直线电杆增设拉线,以承受断导线张力。 拉线门型直线电杆有三种形式: 拉线门型直线电杆有三种形式:
1、有V型拉线带叉梁门型直线电杆(图a) 、 型拉线带叉梁门型直线电杆( 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(图b) 、 型拉线无叉梁门型直线电杆( 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c) 、有交叉拉线无叉梁门型直线电杆( )

§6 拉线门型直线电杆计算
第一二种杆型采用深埋式基础,由于采用V型拉 第一二种杆型采用深埋式基础,由于采用 型拉 拉线与横担夹角角较大,一般大于70° 线,拉线与横担夹角角较大,一般大于 °, 所以拉线平衡横向水平荷载的能力很低, 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 型拉线的受力。 正常情况下的计算一般不考虑 型拉线的受力。
1.05R y 拉线受力 T= =
a+b 拉线结点的纵向反力R TD( TD取表 式中 Ry-拉线结点的纵向反力 y= b 6-3门型电杆杆柱受力分配系数大的 杆验算)。 门型电杆杆柱受力分配系数大的A杆验算 门型电杆杆柱受力分配系数大的 杆验算)。

sin a cos β

§6 拉线门型直线电杆计算
有交叉拉线无叉梁门型直线电杆, 角度 有交叉拉线无叉梁门型直线电杆,α角度 可以小于70° 基础一般采用浅埋式, 可以小于 °,基础一般采用浅埋式, 正常运行情况的横向水平荷载由交叉拉线 平衡,故在正常运行情况下, 平衡,故在正常运行情况下,电杆及拉线 的受力计算均与拉线单柱直线电杆同。 的受力计算均与拉线单柱直线电杆同。


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