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PDL/T5551—20182018-12-25發(fā)布2019-05-01實(shí)施國家能源局發(fā)布LoadcodeforthedesignofoverheadtransmissionlineDL/T5551—2018施行日期:2019年5月1日中國計劃出版社2018年第16號2018年12月25日序號標(biāo)準(zhǔn)編號標(biāo)準(zhǔn)名稱代替標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)號出版機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)日期實(shí)施日期DL/T5551—2018架空輸電線路荷載規(guī)范中國計劃出版社2018-12-252019-05-01根據(jù)《國家能源局關(guān)于下達(dá)2014年第一批能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)條文,參考有關(guān)國外標(biāo)準(zhǔn),并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上,制定本載和偶然荷載等。能源行業(yè)電網(wǎng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會負(fù)責(zé)日常管理,由中國電力工程顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計院有限公司負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。執(zhí)行過程中如有意見或建議,請寄送至電力規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化本標(biāo)準(zhǔn)主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人:中國電力工程顧問集團(tuán)西南電力設(shè)計院有限公司中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計研究院有限公司國核電力規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司中國能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘測設(shè)計院有限公司段成蔭袁志磊金曉華李士峰閻濤唐劍夏波任宗棟肖立群傅鵬程梁明黃興朱映潔默增祿趙虎元楊靖波趙雪靈何江王子瑾何運(yùn)祥歲棟梁徐星王瑞代志強(qiáng)朱瑞元俞登科董飛飛張龍溫作銘張新奇廖宗高趙江濤李晉陳潔鄧洪洲范文亮侯中偉王勇楊林王虎長趙慶斌包永忠朱永平趙全江楊立黎智張健魯景星王志強(qiáng)施菁華 2術(shù)語和符號 3氣象條件 4荷載分類和荷載組合 5永久荷載 6風(fēng)荷載 7冰荷載 8導(dǎo)地線張力 9安裝及檢修荷載 10偶然荷載 附錄A典型氣象區(qū) 附錄B荷載組合表 附錄C埃菲爾效應(yīng)計算方法 4Classificationandcombin 4.1Classificationo AppendixBTableofloadscombination AppendixCLoading Explanationofwordinginthiscode Listofquotedstandards 1.0.1為了在架空輸電線路的荷載設(shè)計計算中貫徹國家的基本1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于輕冰區(qū)新建110kV及以上架空輸電線路和大跨越線路的設(shè)計。1.0.3對重要線路和特殊區(qū)段線路宜采取適當(dāng)加強(qiáng)措施,以提高線路安全水平。1.0.4架空輸電線路的荷載設(shè)計計算,除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定2術(shù)語和符號2.1.1架空輸電線路overheadtransmissionline用絕緣子和桿塔將導(dǎo)線架設(shè)于地面上的電力線路。2.1.2大跨越largecrossing上)或桿塔較高(一般交流1000kV在150m以上,直流±800kV和±1100kV在130m以上,其他線路在100m以上),導(dǎo)線選型或桿塔設(shè)計需特殊考慮,且發(fā)生故障時嚴(yán)重影響航運(yùn)或修復(fù)特別困2.1.3特高壓輸電線路ultra-highvoltageoverheadtrans-missionline標(biāo)稱電壓為交流1000kV、直流士800kV及以上的架空輸電2.1.4基本風(fēng)速basicwindspeed按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛?大跨越應(yīng)取歷年大風(fēng)季節(jié)平均最低水位)上10m高度處10min平均最大風(fēng)速觀測數(shù)據(jù),經(jīng)概率統(tǒng)計得出30年、50年、100年一遇最大值后確定的風(fēng)速。2.1.5設(shè)計冰厚designicethickness根據(jù)歷史上記錄存在,并顯著地超過歷年記錄頻率曲線的嚴(yán)設(shè)計冰厚為10mm及以下地區(qū)為輕冰區(qū),設(shè)計冰厚大于10mm且小于或等于20mm地區(qū)為中冰區(qū),設(shè)計冰厚為20mm及以上地區(qū)為重冰區(qū)。可以忽略不計,或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載??梢院雎圆挥嫷暮奢d。2.1.10偶然荷載accidentalload在結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限內(nèi)不一定出現(xiàn),而一旦出現(xiàn)其量值很大,且持續(xù)時間很短的荷載。2.1.11地震作用earthquakeaction由地震動引起的結(jié)構(gòu)動態(tài)作用,包括水平地震作用和豎向地震作用。2.1.12荷載代表值representativevaluesofaload合值等。2.1.13標(biāo)準(zhǔn)值characteristicvalue/nominalvalue荷載的基本代表值,為設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計分布的特2.1.14組合值combinationvalue對可變荷載,使組合后的荷載效應(yīng)在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的超越概合后的結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一規(guī)定的可靠指標(biāo)的荷載值。2.1.15抗震設(shè)防烈度seismicfortificationintensity按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。一般情況下,取50年內(nèi)超越概率10%的地震烈度。2.1.16極限狀態(tài)limitstates整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計2.1.17承載能力極限狀態(tài)ultimatelimitstates對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的2.1.18正常使用極限狀態(tài)serviceabilitylimitstates對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定荷載代表值與荷載分項系數(shù)的乘積。2.1.20荷載效應(yīng)loadeffect由荷載引起結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng),例如內(nèi)力、變形和裂縫等。2.1.21荷載組合loadcombination按極限狀態(tài)設(shè)計時,為保證結(jié)構(gòu)的可靠性而對同時出現(xiàn)的各種荷載設(shè)計值的規(guī)定。2.1.22基本組合fundamentalcombination2.1.23偶然組合accidentalcombination承載能力極限狀態(tài)計算時永久荷載、可變荷載和一個偶然荷載的組合,以及偶然事件發(fā)生后受損結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性驗算時永久荷載和可變荷載的組合。2.1.24標(biāo)準(zhǔn)組合characteristic/nominalcombination2.1.25基準(zhǔn)風(fēng)壓referencewindpressure按基本風(fēng)速采用貝努利(Bernoulli)公式確定的風(fēng)壓。2.1.26地面粗糙度terrainroughness風(fēng)在到達(dá)結(jié)構(gòu)物以前吹越過2km范圍內(nèi)的地面時,描述該地面上不規(guī)則障礙物分布狀況的等級。2.1.27動力系數(shù)dynamiccoefficient承受動力荷載的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,當(dāng)按靜力設(shè)計時采用的等效系數(shù),其值為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的最大動力效應(yīng)與相應(yīng)的靜力效應(yīng)的2.2.1荷載代表值及荷載組合Gk永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值;Qk——可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值;R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計值;Sa——荷載組合效應(yīng)的設(shè)計值;SEhk—--水平地震作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值;豎向地震作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值;SGE——地震基本組合中永久荷載效應(yīng)的代表值;導(dǎo)地線張力效應(yīng)的代表值;Swk—-風(fēng)荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值;Yo—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);Y(;一永久荷載的分項系數(shù);YQ一可變荷載的分項系數(shù);ψwe-—地震基本組合中風(fēng)荷載的組合系數(shù)。2.2.2風(fēng)荷載A?——單聯(lián)絕緣子串承受風(fēng)壓面積計算值;B?——導(dǎo)地線覆冰風(fēng)荷載增大系數(shù);B?一絕緣子串覆冰風(fēng)荷載增大系數(shù);fi——結(jié)構(gòu)一階自振頻率;Iz——導(dǎo)線平均高z處的湍流強(qiáng)度;Lp——桿塔的水平檔距;Lx——水平向相關(guān)函數(shù)的積分長度;n——垂直風(fēng)向絕緣子聯(lián)數(shù)V?基本風(fēng)速;α一-地面粗糙度指數(shù);δi.——檔距相關(guān)性積分因子;Ec—導(dǎo)地線風(fēng)荷載脈動折減系數(shù);E?----桿塔風(fēng)荷載脈動折減系數(shù);η塔架背風(fēng)面風(fēng)荷載降低系數(shù);41——結(jié)構(gòu)一階振型系數(shù);λ——順風(fēng)向絕緣子串風(fēng)荷載屏蔽折減系數(shù);Hsc——導(dǎo)線或地線的體型系數(shù);μsi一絕緣子串體型系數(shù);2.2.3冰荷載c——設(shè)計冰厚;d?—地線或單根導(dǎo)線的外徑;Lv—覆冰情況的桿塔垂直檔距;ns導(dǎo)線分裂數(shù);2.2.4偶然荷載A計算至一般沖刷處的基礎(chǔ)阻水面積;Fw一水流力標(biāo)準(zhǔn)值;T——撞擊時間;Vw一--水流速度;pw——水的密度。3.0.1架空輸電線路的設(shè)計氣象條件,應(yīng)根據(jù)沿線氣象資料的數(shù)理統(tǒng)計結(jié)果及附近已有線路的運(yùn)行經(jīng)驗確定。當(dāng)沿線氣象與本標(biāo)準(zhǔn)附錄A中的典型氣象區(qū)接近時·宜采用典型氣象區(qū)所列數(shù)值。3.0.2架空輸電線路的設(shè)計氣象條件應(yīng)按以下重現(xiàn)期確定:11000kV交流、±800kV及以上直流輸電線路及其大跨越應(yīng)取100年;2500kV~750kV交流、±500kV~±660kV直流輸電線路及其大跨越應(yīng)取50年;3110kV~330kV交流輸電線路及其大跨越應(yīng)取30年;4不同電壓等級線路同塔架設(shè)時應(yīng)按最高電壓等級確定。3.0.3確定基本風(fēng)速時,應(yīng)按當(dāng)?shù)貧庀笈_站10min時距平均的年最大風(fēng)速為樣本,并宜采用極值I型分布作為概率模型。統(tǒng)計風(fēng)速的高度應(yīng)符合下列規(guī)定:1一般輸電線路應(yīng)取離地面10m;2大跨越應(yīng)取離歷年大風(fēng)季節(jié)平均最低水位10m。3.0.4山區(qū)輸電線路宜采用統(tǒng)計分析和對比觀測等方法,由鄰近行經(jīng)驗確定。當(dāng)無可靠資料時,宜將附近平原地區(qū)的統(tǒng)計值提高10%。輸電線路的風(fēng)速統(tǒng)計值換算到跨越處歷年大風(fēng)季節(jié)平均最低水位以上10m處,并增加10%,考慮水面影響再增加10%后選用。大跨越基本風(fēng)速不應(yīng)低于相連接的陸上輸電線路的基本風(fēng)速。3.0.6在有足夠的覆冰觀測資料情況下,宜采用極值I型分布概覆冰氣象等要素及附近已建線路運(yùn)行情況綜合分析確定設(shè)計3.0.7各類架空輸電線路的基本風(fēng)速不宜低于表3.0.7的規(guī)定.必要時還宜按稀有風(fēng)速條件進(jìn)行荷載設(shè)計。線路類別電壓等級一般輸電線路大跨越交流110kV~330kV交流500kV~750kV、直流±500kV~±660kV交流1000kV、直流±800kV及以上3.0.8輕冰區(qū)宜按無冰、5mm、10mm設(shè)計,中冰區(qū)宜按15mm、20mm設(shè)計,重冰區(qū)宜按20mm及以上設(shè)計,必要時還宜按稀有覆冰條件進(jìn)行荷載設(shè)計。3.0.9大跨越線路的設(shè)計冰厚.除無冰區(qū)段外,宜較附近一般輸電線路的設(shè)計冰厚增加5mm。3.0.10除無冰區(qū)段外,地線設(shè)計冰厚應(yīng)較導(dǎo)線設(shè)計冰厚增考慮微地形和微氣象條件、導(dǎo)線易舞動地區(qū)等的3.0.12設(shè)計用年平均氣溫應(yīng)符合下列規(guī)定:1當(dāng)?shù)貐^(qū)年平均氣溫在3℃~17℃范圍內(nèi)時,取與年平均氣溫值鄰近的5的倍數(shù)值;2當(dāng)?shù)貐^(qū)年平均氣溫小于3℃和大于17℃時,分別按年平均氣溫減少3℃和5℃后,取與此數(shù)鄰近的5的倍數(shù)值。3.0.13設(shè)計大風(fēng)工況的相應(yīng)氣溫宜采用最大風(fēng)速月的平均氣溫,取與此數(shù)鄰近的5的倍數(shù)值。3.0.14設(shè)計覆冰工況的相應(yīng)氣溫宜采用一5℃;相應(yīng)風(fēng)速對輕、中冰區(qū)宜采用10m/s,對重冰區(qū)宜采用15m/s,當(dāng)有實(shí)測資料時也可按實(shí)測風(fēng)速選取。3.0.15不均勻覆冰工況的相應(yīng)氣溫宜采用一5℃,相應(yīng)風(fēng)速宜采用10m/s,有不均勻冰。3.0.16安裝工況的相應(yīng)風(fēng)速宜采用10m/s,無冰,同時氣溫應(yīng)符合下列規(guī)定:1最低氣溫為一40℃~—30℃的地區(qū),宜采用一15℃;2最低氣溫為一20℃的地區(qū),宜采用一10℃;3最低氣溫為一10℃的地區(qū),宜采用一5℃;4最低氣溫為一5C的地區(qū),宜采用0℃;5最低氣溫為0℃以上的地區(qū),可按最低溫度增加5℃確定。3.0.17舞動工況的相應(yīng)氣溫宜采用一5℃,相應(yīng)風(fēng)速宜采用15m/s,覆冰厚度宜采用5mm。3.0.18稀有氣象條件可按歷史上有記錄的稀有大風(fēng)及稀有覆冰資料選定。3.0.19稀有覆冰工況的相應(yīng)氣溫宜采用一5℃,相應(yīng)風(fēng)速可采用3.0.20稀有大風(fēng)工況的相應(yīng)氣溫宜采用與該工況發(fā)生時氣溫減小3℃后鄰近5的倍數(shù)值,無冰。宜采用5m/s.無冰。3.0.22斷線工況的相應(yīng)氣溫應(yīng)采用一5℃,無風(fēng),相應(yīng)冰厚應(yīng)采可采用5m/s,無冰。3.0.24計算地基變形時,相應(yīng)氣溫應(yīng)采用年平均溫度,無風(fēng)可采用5m/s,無冰。4荷載分類和荷載組合4.1荷載分類和荷載代表值4.1.1荷載和作用的分類應(yīng)符合下列規(guī)定:應(yīng)力等荷載;檢修的各種附加荷載;結(jié)構(gòu)變形引起的次生作用以及各種振動動4.1.2桿塔和基礎(chǔ)設(shè)計時,應(yīng)按下列規(guī)定對不同荷載采用不同的2除導(dǎo)線和地線的張力外,可變荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值和組合值象條件和工作狀態(tài)確定其代表值;3對偶然荷載,應(yīng)依據(jù)桿塔和基礎(chǔ)的運(yùn)行環(huán)境確定其代4對地震作用,應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。地震作用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定,并符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011的規(guī)定;對大跨越桿塔和基礎(chǔ),當(dāng)需要按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求確定地震作用標(biāo)準(zhǔn)值時,應(yīng)組織審查并報上級主管部門核準(zhǔn)。4.1.3荷載的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)各章的規(guī)定計算;風(fēng)荷載和冰荷載的組合值,應(yīng)按不同情況所對應(yīng)的氣象條件計算。4.2.1架空輸電線路的極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。桿塔和基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)使用過程中在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的荷載,按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載組合,并應(yīng)取各自的最不利組合進(jìn)行設(shè)計。懸垂型桿塔和耐張型桿塔的典型荷載組合可參見本標(biāo)準(zhǔn)附錄B。4.2.2對于承載能力極限狀態(tài),應(yīng)按荷載的基本組合或偶然組合計算荷載組合的效應(yīng)設(shè)計值,并應(yīng)采用下列設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計:式中:Yo-——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),重要線路不應(yīng)小于1.1,臨時線路取0.9,其他線路取1.0;Sd一荷載組合效應(yīng)的設(shè)計值;Ra一一結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計值,應(yīng)按各有關(guān)架空輸電線路結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范確定。4.2.3荷載基本組合的效應(yīng)設(shè)計值Sd,應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第3章規(guī)定的氣象條件,從下列荷載組合值中取用最不利或規(guī)定工況的效應(yīng)設(shè)計值確定:永久荷載的分項系數(shù),對結(jié)構(gòu)受力有利時不大于1.0.不利時取1.2;驗算結(jié)構(gòu)抗傾覆或抗滑移時取0.9;SGk-—永久荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值;ψ-—可變荷載調(diào)整系數(shù),應(yīng)按表4.2.3的規(guī)定選取;YQ-—可變荷載的分項系數(shù),取1.4;SQR-—第i項可變荷載效應(yīng)的代表值。表4.2.3可變荷載調(diào)整系數(shù)設(shè)計大風(fēng)情況設(shè)計覆冰情況低溫情況不均勻覆冰情況斷線情況安裝情況4.2.4荷載偶然組合的效應(yīng)設(shè)計值Sd應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第3章規(guī)定的氣象條件按下式計算:式中:SAd一偶然荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。式中:SAd一偶然荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。4.2.5結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗震驗算應(yīng)按下式進(jìn)行設(shè)計:承載力抗震調(diào)整系數(shù)應(yīng)按各有關(guān)架空輸電線路結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范確定。4.2.6位于基本地震烈度為7度及以上地區(qū)的混凝土桿塔和位于基本地震烈度為9度及以上地區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)桿塔均應(yīng)進(jìn)行抗震驗算。抗震驗算時,荷載基本組合的效應(yīng)設(shè)計值Sd應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第3章規(guī)定的氣象條件,按下式計算:式中:SGE—地震基本組合中永久荷載效應(yīng)的代表值;Yeh,YEv—水平、豎向地震作用分項系數(shù),應(yīng)按表4.2.6的規(guī)定選?。籗Ehk—-水平地震作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值;YET——地震基本組合中導(dǎo)線、地線張力的分項綜合系數(shù),可取0.5;ψwe——地震基本組合中風(fēng)荷載效應(yīng)的組合系數(shù),可取0.3;Swk--風(fēng)荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。表4.2.6地震作用分項系數(shù)YEhYEv僅計算水平地震作用僅計算豎向地震作用同時計算水平與豎向地震作用水平地震作用為主時豎向地震作用為主時4.2.7對于正常使用極限狀態(tài),應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求,按下式進(jìn)行設(shè)計:結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用要求的規(guī)定限值,例如桿4.2.8正常使用極限狀態(tài)下荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計值Sd應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第3章規(guī)定的氣象條件,按下式計算:4.2.9正常使用極限狀態(tài)下的桿塔撓度、地基變形和基礎(chǔ)裂縫驗算,其荷載組合的效應(yīng)設(shè)計值S』應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第3章規(guī)定的氣象4.2.10荷載作用方向應(yīng)符合下列規(guī)定:1桿塔的作用荷載一般分解為橫向荷載、縱向荷載和垂直荷載;2桿塔應(yīng)計算最不利風(fēng)向作用,懸垂型桿塔應(yīng)計算與線路方塔可只計算90°一種基本風(fēng)速的風(fēng)向;終端桿塔除計算90°基本風(fēng)速的風(fēng)向外,還應(yīng)計算0°基本風(fēng)速的風(fēng)向;懸垂轉(zhuǎn)角桿塔和小角度耐張轉(zhuǎn)角桿塔還應(yīng)計算與導(dǎo)線、地線張力的橫向分力相反的風(fēng)向;特殊塔(如分支塔)應(yīng)按照實(shí)際情況計算最不利風(fēng)向;在垂直和順線條方向的分量.塔身和橫擔(dān)風(fēng)荷載在塔面兩垂直方向的分量,可按表4.2.10的規(guī)定選用。表4.2.10角度風(fēng)吹時風(fēng)荷載分配表θ(度)線條風(fēng)荷載塔身風(fēng)荷載水平橫擔(dān)風(fēng)荷載角度風(fēng)作用示意圖XYXYXY0000WY“a”面X0(0.747W十(0.431Ws十方向“b”面0W03Wsa、Wb分別為風(fēng)垂直于“a”面及“b”面吹時塔身風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,按公式(6.2.1)計算;組合角鋼斷面構(gòu)件的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.1的增大系數(shù);4Wse為風(fēng)垂直于橫擔(dān)正面吹時橫擔(dān)風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,按公式(6.2.1)計算;5計算線條風(fēng)荷載時.θ為風(fēng)向與線條間的夾角:計算為風(fēng)向與垂直于橫擔(dān)方向的夾角。4.2.11各類桿塔承載能力極限狀態(tài)下的荷載基本組合應(yīng)計算設(shè)和安裝情況,必要時尚應(yīng)計算地震作用和偶然荷載作用等情況。大跨越線路的耐張塔應(yīng)按轉(zhuǎn)角和終端兩種情況進(jìn)行計算?;窘M合應(yīng)按下列要求計算,并計及高差和檔距不等引起的導(dǎo)線、地線縱向不平衡荷載:最大水平荷載組合);桿塔)。4.2.1310mm冰區(qū)各類桿塔不均勻覆冰情況的荷載基本組合,4.2.14懸垂型桿塔的斷線情況應(yīng)計算下列荷載基本組合:1同塔架設(shè)導(dǎo)線總相數(shù)不大于3的桿塔:單導(dǎo)線斷任意一相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意一相導(dǎo)線有縱向不平衡張力),地線未斷;斷任1)同一檔內(nèi),單導(dǎo)線斷任意兩相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意兩相導(dǎo)地線,單導(dǎo)線斷任意一相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意一相導(dǎo)線有縱向不平衡張力);3同塔架設(shè)導(dǎo)線總相數(shù)大于6的交流線路桿塔:1)同一檔內(nèi),單導(dǎo)線斷任意三相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意三相導(dǎo)地線,單導(dǎo)線斷任意兩相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意兩相導(dǎo)線有縱向不平衡張力);相導(dǎo)線有縱向不平衡張力的情況。4防串倒的加強(qiáng)型懸垂桿塔,除計算上述荷載組合外,還應(yīng)按所有導(dǎo)線、地線同時同側(cè)有斷線張力(分裂導(dǎo)線有縱向不平衡張4.2.15耐張型桿塔的斷線情況應(yīng)計算下列荷載基本組合:1同塔架設(shè)導(dǎo)線總相數(shù)為2的桿塔:同一檔內(nèi),斷任意一根地線,單導(dǎo)線斷任意一極導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意一極導(dǎo)線有縱向不平1)同一檔內(nèi),單導(dǎo)線斷任意兩相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意兩相導(dǎo)地線,單導(dǎo)線斷任意一相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意一相導(dǎo)線有縱向不平衡張力);3同塔架設(shè)導(dǎo)線總相數(shù)大于6的交流線路桿塔:1)同一檔內(nèi),單導(dǎo)線斷任意三相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意三相導(dǎo)地線,單導(dǎo)線斷任意兩相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意兩相導(dǎo)線有縱向不平衡張力);計算同一檔內(nèi)斷兩根地線、任意一相導(dǎo)線有縱向不平衡4.2.16導(dǎo)線、地線的架設(shè)次序,宜自上而下逐相(極、根)架設(shè)。對于雙回路及多回路桿塔,應(yīng)按實(shí)際需要計算分期架設(shè)的情況。4.2.17懸垂型桿塔安裝情況的荷載基本組合應(yīng)計算下列情況:2錨線作業(yè)。4.2.18耐張型桿塔安裝情況的荷載基本組合應(yīng)符合下列規(guī)定:導(dǎo)線和地線已架設(shè)或未架設(shè);3終端桿塔應(yīng)計算變電站(換流站)側(cè)導(dǎo)線及地線已架設(shè)或4大跨越線路的耐張型桿塔應(yīng)計算線路側(cè)導(dǎo)線及地線已架設(shè)或未架設(shè)的情況。4.2.19稀有大風(fēng)情況和稀有覆冰情況的荷載組合效應(yīng)設(shè)計值應(yīng)按荷載偶然組合進(jìn)行計算。5.0.1結(jié)構(gòu)自重的標(biāo)準(zhǔn)值可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計尺寸與材料單位體積的自重計算確定,覆土自重的標(biāo)準(zhǔn)值可按覆土體積與土體單位體積的自重計算確定。5.0.2常用材料和構(gòu)件單位體積的自重,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定取值。6.1導(dǎo)地線風(fēng)荷載6.1.1導(dǎo)線及地線、跳線風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)按下列公式計算:式中:Wx——垂直于導(dǎo)線及地線方向的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN);ai.——檔距折減系數(shù),計算桿塔荷載時應(yīng)按公式6.1.1-4W。——基準(zhǔn)風(fēng)壓(kN/m2);變化系數(shù)應(yīng)按表6.1.1-1的規(guī)定取值;Hsc——導(dǎo)線或地線的體型系數(shù),線徑大于或等于17mm時取1.0,線徑小于17mm時取1.1;d一導(dǎo)線或地線的外徑或覆冰時的計算外徑,分裂導(dǎo)線取所有子導(dǎo)線外徑的總和(m);Lp—桿塔的水平檔距(m);B?一導(dǎo)地線覆冰風(fēng)荷載增大系數(shù):對于按有冰設(shè)計的各類情況,5mm冰區(qū)時取1.1,10mm冰區(qū)時取1.2,對無冰情況取1.0;計算張力時取1.0;Yc導(dǎo)地線風(fēng)荷載折減系數(shù),取0.9;Iz-—導(dǎo)線平均高z處的湍流強(qiáng)度,應(yīng)按公式6.1.1-3分別取0.12、0.15、0.22和0.30;取0,計算導(dǎo)地線風(fēng)荷載(用于桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計)時應(yīng)按表6.1.1-2的規(guī)定取值;δ1.—檔距相關(guān)性積分因子,對導(dǎo)地線應(yīng)按公式6.1.1-5計算,計算跳線時可取1.0;Lx——水平向相關(guān)函數(shù)的積分長度,可取50m;e—--自然常數(shù),可取2.71828;Vo——基本風(fēng)速(m/s)。離地面或海平面高度地面粗糙度類別A3CD5續(xù)表6.1.1-1離地面或海平面高度地面粗糙度類別ABCD表6.1.1-2導(dǎo)地線風(fēng)荷載脈動折減系數(shù)e線路類型大跨越1000kV交流、土800kV及以上直流輸電線路500kV~750kV交流、±500kV~士660kV直流輸電線路110kV~330kV交流輸電線路對應(yīng)的下導(dǎo)線平均高度0.50·注:*沿海受臺風(fēng)影響地區(qū)可取0.7。6.1.2導(dǎo)線、地線及跳線風(fēng)荷載的組合值,應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第3章規(guī)定的氣象條件按公式6.1.1-1~公式6.1.1-6計算。6.2桿塔風(fēng)荷載6.2.1桿塔風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計算:Ws=Wo·μz·Hs·βz·B?·As桿塔風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN);μs——構(gòu)件體型系數(shù),應(yīng)按第6.2.2條的規(guī)定選??;B?——桿塔構(gòu)件覆冰風(fēng)荷載增大系數(shù):對于按有冰設(shè)計的各類情況,5mm冰區(qū)取1.1,10mm冰區(qū)取1.2;對無冰情況取1.0;As——迎風(fēng)面構(gòu)件的投影面積計算值(m2)。1對于由型鋼(角鋼、槽鋼、工字型和方鋼)構(gòu)件組成的塔架,6.2.2-1的規(guī)定取值。≤0.12注:1A塔架的輪廓面積;a-塔架迎風(fēng)面寬度;b—塔架迎風(fēng)面與背風(fēng)面之間的距離;2中間值可按線性插入法計算。3當(dāng)鐵塔為鋼管和角鋼等不同類型截面組成的混合結(jié)構(gòu)時,μs應(yīng)按不同類型桿件迎風(fēng)面積分別計算或按照桿塔迎風(fēng)面積加權(quán)平均確定。應(yīng)按表6.2.2-2的規(guī)定取值。體形系數(shù)μs環(huán)形、十六邊形及以上十二邊形八邊形及六邊形四邊形注:表中數(shù)值已包括桿身附件的影響。6.2.3桿塔風(fēng)振系數(shù)βz宜根據(jù)高度分段按下式計算,計算簡圖如圖6.2.3所示。式中:E,—-桿塔風(fēng)荷載脈動折減系數(shù),可按表6.2.3確定;R---背景因子,應(yīng)按公式6.2.3-2計算;共振因子,應(yīng)按公式6.2.3-3計算;桿塔第i、j、j段的質(zhì)量(kg);9?-—結(jié)構(gòu)一階振型系數(shù),可由結(jié)構(gòu)動力分析確定;計算;A,、A,、A;—-桿塔第i、j、j段迎風(fēng)面構(gòu)件的投影面積計算值coh?(z,,z,)—豎向相干函數(shù),可按公式6.2.3-5計算;z一塔段離地高度(m);5——結(jié)構(gòu)一階阻尼比,對鋼結(jié)構(gòu)桿塔可取0.02;fi—一結(jié)構(gòu)一階自振頻率(Hz);類地貌分別取1.284、1.0、0.544和0.262。表6.2.3桿塔風(fēng)荷載脈動折減系數(shù)E?桿塔類型H≥40m的桿塔H≤20m的桿塔6.2.4計算曲線型桿塔時,應(yīng)計算沿高度方向不同時出現(xiàn)基本風(fēng)速的不利情況,計算方法可參見附錄C。6.2.5作用在扶梯和走道上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,其計算方法與塔身6.2.6桿塔風(fēng)荷載組合值,應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第3章規(guī)定的氣象條件按公式6.2.1計算。6.3絕緣子串風(fēng)荷載6.3.1絕緣子串風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計算:λ—-順風(fēng)向絕緣子串風(fēng)荷載屏蔽折減系數(shù);對單聯(lián),取1.0;對雙聯(lián),取1.5;對三聯(lián),取2.0;對四聯(lián),取3.0;對V型串,取2.0;μsi——絕緣子串體型系數(shù),可取1.0;當(dāng)有可靠試驗數(shù)據(jù)時也可按試驗結(jié)果確定;B?—-絕緣子串覆冰風(fēng)荷載增大系數(shù):對于按有冰設(shè)計的各類情況,5mm冰區(qū)取1.1,10mm冰區(qū)取1.2;對無冰情況取1.0;A?——單聯(lián)絕緣子串承受風(fēng)壓面積計算值(m2)。6.3.2絕緣子串風(fēng)荷載的組合值應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第3章規(guī)定的氣象條件按公式6.3.1計算。7.0.1在有冰情況下,各類荷載取值均應(yīng)計入覆冰的影響,冰荷載的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計算:Ik=ns·g·pi·C·π·(c+d?)·Lv(7.0.1)冰荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN);ns一導(dǎo)線分裂數(shù),對地線取1.0;g-一重力加速度,取9.80665m/s2;pi冰密度,取0.9g/cm3;(設(shè)計冰厚(m);d?地線或單根導(dǎo)線的外徑(m);Ly一設(shè)計覆冰情況的桿塔垂直檔距(m);7.0.2導(dǎo)線、地線冰荷載的組合值.斷線(或分裂導(dǎo)線縱向不平衡張力)情況時取100%冰荷載標(biāo)準(zhǔn)值,不均勻覆冰情況時取75%冰荷載標(biāo)準(zhǔn)值。8導(dǎo)地線張力8.0.1大風(fēng)、覆冰、低溫等情況的導(dǎo)地線張力應(yīng)通過狀態(tài)方程8.0.2導(dǎo)線、地線斷線張力(或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力)的取值應(yīng)符合下列規(guī)定:110mm及以下冰區(qū)線路導(dǎo)線、地線斷線張力(或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力)的取值應(yīng)符合表8.().2-1規(guī)定的導(dǎo)線、地線最大使用張力的百分?jǐn)?shù)值。(或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力)取值表(%)斷線張力(或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力)(最大使用張力的百分?jǐn)?shù))地形地線懸垂塔導(dǎo)線耐張塔導(dǎo)線單導(dǎo)線雙分裂導(dǎo)線雙分裂以上導(dǎo)線單導(dǎo)線雙分裂及以上導(dǎo)線平丘山地210mm及以下冰區(qū)大跨越線路導(dǎo)線、地線斷線張力(或分裂導(dǎo)線縱向不平衡張力)的取值不應(yīng)小于表8.0.2-2規(guī)定的導(dǎo)線、地線最大使用張力的百分?jǐn)?shù)值。(或?qū)Ь€縱向不平衡張力)取值表(%)斷線張力(或分裂導(dǎo)線的縱向不平衡張力)(最大使用張力的百分?jǐn)?shù))覆冰厚度地線懸垂跨越塔導(dǎo)線耐張塔導(dǎo)線單導(dǎo)線雙分裂及以上導(dǎo)線8.0.310mm冰區(qū)線路不均勻覆冰情況下導(dǎo)線、地線不平衡張力的取值應(yīng)符合表8.0.3規(guī)定的導(dǎo)線、地線最大使用張力的百分?jǐn)?shù)值。不均勻覆冰情況導(dǎo)線、地線不平衡張力(最大使用張力的百分?jǐn)?shù))懸垂型桿塔耐張型桿塔導(dǎo)線地線導(dǎo)線地線8.0.4各類桿塔的不均勻覆冰情況,應(yīng)按所有導(dǎo)線、地線同時同向有不平衡張力計算。8.0.5各類桿塔斷線情況下的斷線張力(或分裂導(dǎo)線縱向不平衡張力),以及不均勻覆冰情況下的不平衡張力均應(yīng)按靜態(tài)荷載8.0.6各類桿塔的稀有覆冰情況,應(yīng)按所有導(dǎo)線、地線同時同向有不平衡張力計算。8.0.7大跨越線路稀有覆冰情況的不平衡張力,應(yīng)按脫冰檔內(nèi)的脫冰重量不小于稀有覆冰重量的50%計算。9安裝及檢修荷載9.0.1懸垂型桿塔的安裝荷載應(yīng)符合下列規(guī)定:1提升導(dǎo)線、地線及其附件時的作用荷載應(yīng)包括提升導(dǎo)線、地線、絕緣子、金具等重力荷載(一般按2.0倍計算)和安裝工人、工具的附加荷載,動力系數(shù)宜取1.1。一般線路附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按表9.0.1的規(guī)定取值,大跨越線路附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按一般線路的1.5倍取值。電壓等級導(dǎo)線地線跳線懸垂型桿塔耐張型桿塔懸垂型枉塔耐張型桿塔1000、±660、士800、±11002導(dǎo)線及地線錨線作業(yè)時的作用荷載。錨線對地夾角不宜大于20°,正在錨線相的張力應(yīng)計及動力系數(shù)1.1。掛線點(diǎn)垂直荷向不平衡張力分別取導(dǎo)線、地線張力與錨線張力縱向分量之差。9.0.2耐張型桿塔的安裝荷載應(yīng)符合下列規(guī)定:臨時拉線所產(chǎn)生的荷載:錨線塔和緊線塔宜計及臨時拉線的作用,臨時拉線對地夾角不應(yīng)大于45°,方向與導(dǎo)線、地線方向一致,臨時拉線平衡導(dǎo)線、地線張力標(biāo)準(zhǔn)值可按表9.0.2的規(guī)定取值。大跨越線路的耐張塔可不計及臨時拉線對導(dǎo)線、地線張力的表9.0.2臨時拉線平衡導(dǎo)線、地線張力標(biāo)準(zhǔn)值電壓等級(kV)地線導(dǎo)線110、220、330500、750、士50030kN(四分裂),40kN(六分裂)1000、士660、士800、±110040kN2緊線牽引繩產(chǎn)生的荷載:緊線牽引繩對地夾角宜不大于20°,計算緊線張力3動力系數(shù)應(yīng)取1.1;4一般線路附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按表9.0.1取值,大跨越線路附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按一般線路的1.5倍取值。9.0.3與水平面夾角不大于30°且可以上人的鐵塔構(gòu)件,應(yīng)能承受施工或檢修集中荷載的作用。施工或檢修集中荷載的標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)小于0.8kN,且不應(yīng)與其他荷載組合。9.0.4扶梯和走道上的垂直荷載應(yīng)包括自重和可變荷載,其中可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值不宜小于2.5kN/m2,且不應(yīng)與其他荷載組合。10.0.1汽車等機(jī)動車的撞擊荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定計算。10.0.2位于河床內(nèi)、堤外灘地等的桿塔和基礎(chǔ),應(yīng)計算漂流物的撞擊作用。當(dāng)塔位所在河流可能嚴(yán)重冰凍時,尚應(yīng)計算凍融期的壅冰堆積作用。漂流物對基礎(chǔ)的沖撞力按公式10.0.2-1計算,流水對基礎(chǔ)產(chǎn)生的壓力按公式10.0.2-2計算:漂流物作用在水位線上的沖撞力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);m——漂流物的質(zhì)量(kg);Vw——水流速度,根據(jù)電壓等級不同取30年、50年或100年一遇最大流速(m/s);T——撞擊時間,如無數(shù)據(jù),一般可取1秒;Fw——水流力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);A——計算至一般沖刷處的基礎(chǔ)阻水面積(m2);K——基礎(chǔ)柱的形狀系數(shù),正方形斷面取1.5,長方形斷面(長邊與水流平行)取1.3,圓形斷面取0.8,尖端形斷面取0.7,圓端形斷面0.6,流水壓力作用在設(shè)計水位線以下1/3處。10.0.3稀有大風(fēng)和稀有覆冰情況下的風(fēng)荷載、冰荷載標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的氣象條件按本標(biāo)準(zhǔn)第6章和第7章的規(guī)定計算。附錄A典型氣象區(qū)表A典型氣象區(qū)IⅢVVWV大氣溫度最高十40最低覆冰基本風(fēng)速十10十10十10安裝00雷電過電壓十15操作過電壓、年平均氣溫十20十15十10十10十10風(fēng)速基本風(fēng)速覆冰安裝雷電過電壓操作過電壓0.5×基本風(fēng)速折算至導(dǎo)線平均高度處的風(fēng)速(不低于15m/s)覆冰厚度(mm)0555冰的密度(g/cm3)附錄B荷載組合表塔型荷載工況塔身風(fēng)壓導(dǎo)線、地線荷載與塔的重力荷載風(fēng)向與Y軸夾角X方向Y方向Z方向WxMxWγMyG懸垂塔正常運(yùn)行設(shè)計大風(fēng)OOOOOXYZX垂直線路方向Y并行線路方向Z垂直地面方向OOOOOOOOOOOOOOOOO設(shè)計覆冰OOOOOO不均勻覆冰OOOOOO安裝OOOOOOO斷線OOOOOO舞動OOOOO稀有氣象條件稀有大風(fēng)OOO○OOOOO○OOOOOOOOOOOO稀有覆冰OOOOOO包括不均勻脫冰地震OOOOO塔型荷載工況塔身風(fēng)壓導(dǎo)線、地線荷載與塔的重力荷載風(fēng)向與Y軸夾角X方向Y方向Z方向WxMxWyMyG耐張塔正常運(yùn)行設(shè)計大風(fēng)OOOOOOOOOOOOOOOOOO設(shè)計覆冰OOOOOOO低溫OOOO不均勻覆冰OOOOOOO安裝OOOOOOOO斷線OOOOOOOO舞動OOOOOOOO稀有氣象條件稀有大風(fēng)OOOOOOOOOOOOOOOOOOO稀有覆冰OOOOOOOO包括不均勻脫冰地震OOOOOO注:1Wx,Wy——導(dǎo)線、地線和絕緣子風(fēng)壓在X、Y方向的分量;3G?——塔和設(shè)備質(zhì)量;4Px,Py——導(dǎo)線、地線斷線張力在X、Y方向的分量;5Mx.My—-不對稱張力或不對稱垂直質(zhì)量引起的扭矩或彎矩在X、Y方向的分量;附錄C埃菲爾效應(yīng)計算方法C.0.1斜材的埃菲爾效應(yīng)。風(fēng)速作為隨機(jī)過程,在空間沿著三個方向都隨著時間發(fā)生變化。由于桿塔結(jié)構(gòu)具有很大的空間尺度,因此不可能同時在不同的高度上達(dá)到最大風(fēng)速。當(dāng)桿塔某個高度處的風(fēng)速達(dá)到最大值化的這種特性,對曲線形桿塔斜材的受力影響很大。鑒于曲線形桿塔與埃菲爾桿塔外形相似,因此把這種影響稱之為斜材的埃菲爾效應(yīng)。曲線形桿塔斜材的埃菲爾效應(yīng),一般可采取折減系數(shù)法和剪力比法進(jìn)行計算。C.0.2折減系數(shù)法。折減系數(shù)法是以桿塔變坡段主材的交點(diǎn)為界,將桿塔分成上風(fēng)速最不利分布下斜材內(nèi)力的一種方法。設(shè)計風(fēng)載是指按設(shè)計基本風(fēng)速和相關(guān)系數(shù)計算確定的水平風(fēng)荷載,折減風(fēng)載是將設(shè)計風(fēng)載乘以折減系數(shù)后得到的風(fēng)荷載。折減荷載法主要適用于90°大1首先確定桿塔每個變坡段主材交點(diǎn)的位置;2分別以每個主材交點(diǎn)為界,將桿塔分成上下兩個部分;3在桿塔上下兩個部分分別作用設(shè)計風(fēng)荷載和折減風(fēng)荷載,組成若干不同的荷載工況;4與其他荷載組合工況一起進(jìn)行電算,即可求得斜材的最大圖C.0.2中情況1,變坡段主材交點(diǎn)位于塔頂以上,不構(gòu)成上下情況11折減風(fēng)載折減風(fēng)載設(shè)計風(fēng)載設(shè)計風(fēng)載折減風(fēng)載設(shè)計風(fēng)載情況2折減風(fēng)載折減風(fēng)載折減風(fēng)載設(shè)計風(fēng)載設(shè)計風(fēng)載折減風(fēng)載情況312345設(shè)計風(fēng)載圖C.0.2折減法荷載工況示意圖3,塔身有3個坡度段,主材的兩個交點(diǎn)都位于塔身內(nèi),應(yīng)按圖示荷載折減系數(shù)可按表C.0.2的規(guī)定選用。表C.0.2折減系數(shù)表懸垂直線塔一一轉(zhuǎn)角塔(包括懸垂轉(zhuǎn)角塔)C.0.3剪力比法。剪力比法是根據(jù)桿塔斜材和主材承擔(dān)的剪力比,求得風(fēng)速最不利分布時斜材內(nèi)力的一種方法。我國2007年開始實(shí)施的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50135—2006,針對桿塔斜材的埃菲爾效應(yīng)列出了相應(yīng)的計算公式。規(guī)定當(dāng)計算所得四邊形鋼塔斜桿的剪力與同層塔柱承擔(dān)的剪力比0.4時,斜桿內(nèi)力取塔柱內(nèi)力乘系數(shù)α(圖C.0.3),α可按公式(C.0.3)確定。b——層頂寬度;計算截面以上塔體高度;μ——系數(shù),剛性斜桿取1.0,柔性斜桿取2.0。圖C.0.3斜桿計算簡圖C.0.4當(dāng)曲線形桿塔斜材沒有按照C.0.2或C.0.3規(guī)定的方法考慮埃菲爾效應(yīng)時,為了保證斜材具有足夠的承載能力,其設(shè)計內(nèi)力不宜小于主材內(nèi)力的3%。本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明1為便于在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時區(qū)別對待,對要求嚴(yán)格程度不3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應(yīng)這樣做的:引用標(biāo)準(zhǔn)名錄DL/T5551—2018《架空輸電線路荷載規(guī)范》DL/T5551—2018,經(jīng)國家能源局2018年12月25日以第16號公告批準(zhǔn)發(fā)布。本標(biāo)準(zhǔn)的編制主要遵循下列原則:1以現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),以現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),貫徹國2在現(xiàn)行各架空輸電線路相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)框架內(nèi),有基礎(chǔ)上進(jìn)行了適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和完善,提出了各類荷載的設(shè)計計算3吸收和采納近年來輸電線路行業(yè)在荷載設(shè)計環(huán)節(jié)積累的寶本標(biāo)準(zhǔn)屬新制定的專業(yè)性標(biāo)準(zhǔn),編寫組成員針對架空輸電線以下專題報告:2重覆冰區(qū)荷載研究;3輸電線路國內(nèi)外荷載規(guī)范對比研究。的有關(guān)事項進(jìn)行了說明。但是,本條文說明不具備與標(biāo)準(zhǔn)正文同等的法律效力,僅供使用者作為理解和把握標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參考。 2.1術(shù)語 2.2符號 4荷載分類和荷載組合 4.1荷載分類和荷載代表值 4.2荷載組合 6.1導(dǎo)地線風(fēng)荷載 6.2桿塔風(fēng)荷載 6.3絕緣子串風(fēng)荷載 7冰荷載 9安裝及檢修荷載 10偶然荷載 1.0.1本條明確強(qiáng)調(diào)了110kV及以上交、直流架空輸電線路荷設(shè)計的輸電線路能獲得最佳的綜合效益。1.0.3本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍。目前,我國在交流110kV~1000kV、直流±500kV~±1100kV等超、特高壓架空輸電線路工程中積累了較為豐富的建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗。本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容,吸收了多年來息研究等工作中所取得的成果,適用于輕冰區(qū)新建110kV~~±1100kV直流、220kV~500kV緊湊型交流架空輸電線路(包括一般線路和大跨越)。需要指出的是,由于直流雙回路和多回路工程、1000kV多回路工程的設(shè)計與運(yùn)行經(jīng)驗較少,因此在開展此類工程的荷載設(shè)計時宜根據(jù)具體情況進(jìn)對已建架空輸電線路的改造和擴(kuò)建項目,可根據(jù)具體情況和運(yùn)行經(jīng)驗參照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對臨時架空輸電線路,視其使用年限可適當(dāng)降低荷載取值標(biāo)對已有架空輸電線路的大修和技術(shù)改進(jìn)工程,可結(jié)合本地區(qū)1.0.4根據(jù)我國歷年來的線路運(yùn)行經(jīng)驗,為確保供電設(shè)施的安全對重要線路:結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.1,使其安全等級在原標(biāo)準(zhǔn)上有所提高;對易覆冰區(qū)段宜采取覆冰設(shè)防加強(qiáng)措施,必要時按照稀有覆冰條件進(jìn)行荷載設(shè)計。對特殊區(qū)段線路:如大跨越線路、跨越主干鐵路和高速公路等重要設(shè)施的線路段,必要時桿塔結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取不小于1.1。對于運(yùn)行搶修特別困難的局部區(qū)段線路,宜采取適當(dāng)加強(qiáng)措重要線路是指核心骨干網(wǎng)架、特別重要用戶供電線路等。2術(shù)語和符號對架空輸電線路工程荷載設(shè)計和計算中涉及的主要專用名詞給出統(tǒng)一的定義和解釋。3.0.1設(shè)計氣象條件應(yīng)根據(jù)沿線氣象資料的數(shù)理統(tǒng)計結(jié)果,參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的風(fēng)壓圖以及附近已有線路的運(yùn)行經(jīng)驗確定。3.0.2我國住建部頒布的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009—2001(2006版)把風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的重現(xiàn)期由30年一遇提高到50年一一規(guī)定。經(jīng)對風(fēng)荷載重現(xiàn)期由30年一遇提高到50年一遇增加值的評估,統(tǒng)計了129個地區(qū),V?o/V?0在1.00~1.09之間,平均為1.05.說明了重現(xiàn)期由30年一遇提高到50年一遇,風(fēng)速值提高約5%,風(fēng)壓值提高了11%左右,桿塔的抗風(fēng)能力顯著提高,但不會造成工程量較大的增加,因此本標(biāo)準(zhǔn)將500kV~750kV交流、±500kV~±660kV直流輸電線路及其大跨越的重現(xiàn)期與現(xiàn)行國一致取50年。鑒于特高壓線路(含大跨越)的重要性,其基本風(fēng)速數(shù)理統(tǒng)計重現(xiàn)期取100年。110kV~330kV架空輸電線路(含大跨越)的重現(xiàn)期取30年。3.0.3統(tǒng)計風(fēng)速樣本的基準(zhǔn)高度,統(tǒng)一取離地面(或水面)10m,可簡化資料換算,并便于與其他行業(yè)比較。3.0.4架空輸電線路經(jīng)過地區(qū)廣,地形條件復(fù)雜,線路通過山區(qū),除一些狹谷、高峰等處受微地形影響風(fēng)速有所增大外,對于整個山區(qū)從宏觀上看,山區(qū)摩擦阻力大,風(fēng)速值也不一定就較平地大。所以,一般情況下如無可靠資料,對于通過山區(qū)的線路,采用的設(shè)計風(fēng)速,從安全的角度出發(fā),參考荷載規(guī)范的規(guī)定,按附近平地風(fēng)速資料增大10%。至于山區(qū)的微地形影響,除個別大跨越為提高其可靠度可考慮增大基本風(fēng)速以外,在一般地區(qū)就不予增加。一般山區(qū)雖可能有狹管等效應(yīng),但考慮到架空輸電線路風(fēng)荷載在整檔范圍內(nèi)不均勻等因素的影響,故整體而言山區(qū)線路在風(fēng)速較平地增大了10%以后,已能反映山區(qū)的情況了。一般跨江跨湖的地面大都屬于B類粗糙度,根據(jù)我國兒處大線路氣象資料增大10%設(shè)計。關(guān)于江面風(fēng)速的問題,根據(jù)我國沿長江幾處重要跨越的設(shè)計資料,一般認(rèn)為江面風(fēng)速比陸地略大一級,取為10%。大跨越桿塔的高度一般在100m~400m之間,因以上的塔身和橫擔(dān)的風(fēng)荷載和導(dǎo)地線荷載對鐵塔和導(dǎo)線的設(shè)計起到關(guān)鍵的作用。在100m~400m的高度范圍內(nèi),A類粗糙度與B類粗糙度風(fēng)壓高度變化系數(shù)比值約為1.050~1.115。10m處的風(fēng)速增加10%。將水面風(fēng)速增加10%后,大跨越工程可按B類粗糙度設(shè)計。3.0.6設(shè)計冰厚的確定。(1)電線覆冰與天氣條件、地形因素和線路特性三者密切相氣條件下,由于地形因素和線路特性不同,所觀測到的冰凌數(shù)值往往偏小,不能代表線路覆冰的實(shí)際情況。早年湖南省設(shè)計院曾對此有個統(tǒng)計分析資料,湘中地區(qū)覆冰概率統(tǒng)計見表1。地區(qū)長潭株地區(qū)郴州地區(qū)重現(xiàn)期(年)55冰厚氣象臺站的統(tǒng)計資料9.70現(xiàn)有電力線的統(tǒng)計資料9.51從表中氣象臺站與現(xiàn)場電力線統(tǒng)計資料對比,值差在10mm以內(nèi)。但必須注意,上表差值所代表的應(yīng)是兩者覆冰速度的差異,即現(xiàn)場電力線覆冰將比臺站覆冰厚度大1.5倍~2.4倍才是,當(dāng)(2)根據(jù)IEC規(guī)范,冰凌荷載與風(fēng)荷載一樣,如果按年最大值薦在冰凌荷載的統(tǒng)計分析和冰厚選擇中采用極值丨型分布。在上述規(guī)范中,對設(shè)計冰荷載的選擇也提出一套較完整的方法可供參考使用。即提出三種不同情況下選擇設(shè)計冰荷載的模式見表2。表2三種不同情況下選擇設(shè)計冰荷載的模式序號觀冰年數(shù)n標(biāo)偏σg1g2g0.5g≤og≤0.7g3不定,只有一個最大值gmax(3)鑒于目前各地冰凌觀測資料很少,不但不能應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法選取設(shè)計冰厚,而且往往連一個較確切的歷年最大冰凌數(shù)據(jù)也難以獲得。在這種情況下,就只能通過對地區(qū)氣象臺站資料的記錄資料,了解該地區(qū)歷次大冰凌年的天氣形勢和相應(yīng)的氣象要初步掌握該地區(qū)凝凍天氣出現(xiàn)的規(guī)律和可能達(dá)到的嚴(yán)重程度。2)是進(jìn)行線路沿線的調(diào)查訪問。鑒于各地大冰凌年出現(xiàn)次數(shù)不多,給予人們的印象較深,一般通過訪問都能了解到該地區(qū)通信線和各種植被上覆冰情況、持續(xù)時間、出現(xiàn)次數(shù)以及凍結(jié)高度等方面的資料。如果進(jìn)一步與氣象臺站資料印證分析,即可確認(rèn)該地區(qū)大冰凌年覆冰的嚴(yán)重程度和重現(xiàn)的次數(shù)。3)在掌握地區(qū)冰凌資料之后,還應(yīng)結(jié)合線路沿線所經(jīng)地段的地形、地物等情況,充分計入地形對覆冰的影響因數(shù)后,才能較合理地選擇設(shè)計冰厚和劃分冰區(qū)。線路中有利于覆冰加重發(fā)展的局部地形,如:a)高于地區(qū)凝凍高度的地段;b)促使覆冰氣流增速的埡口、風(fēng)道地段;c)迫使覆冰氣流抬升,過冷卻水滴增多的長緩坡地段;d)使覆冰增長期加長的地段;e)冬季水汽充足的河流、湖泊等潮濕地區(qū);f)在封閉低洼的盆形地區(qū),可能形成局部沉積型覆冰小氣候區(qū)。對于個別可能出現(xiàn)嚴(yán)重覆冰的微地形、微氣候地段(如山埡口、風(fēng)道、對覆冰氣流中明顯處于暴露的突出地帶等)設(shè)計時可劃為嚴(yán)重覆冰區(qū)。也可采取在同一冰區(qū)內(nèi),作為特別加強(qiáng)地段處理。3.0.7輸電線路設(shè)計時,現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《110kV~500kV架空送電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5092—1999規(guī)定,500kV線路對地20m高的最大設(shè)計風(fēng)速的最小值不能低于30m/s,把這個風(fēng)速歸算到10m基準(zhǔn)高時為26.85m/s;現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《110kV~750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》GB50545—2010規(guī)定,基本風(fēng)速按10m高度換算后:110kV~330kV架空輸電線路的基本風(fēng)速,不應(yīng)低于本次標(biāo)準(zhǔn)制定,一般輸電線路根據(jù)不同重現(xiàn)期30年、50年、100年分別對應(yīng)風(fēng)壓0.3kN/m2、0.4kN/m2、0.45kN/m2來確定各電壓等3.0.8根據(jù)2008年初我國南方地區(qū)覆冰災(zāi)害情況分析結(jié)果,對3.0.9對大跨越線路的設(shè)計條件規(guī)定較高的安全標(biāo)準(zhǔn)是必要的。考慮到覆冰資料大多數(shù)地區(qū)比較缺乏,日前氣象部門尚提不出覆冰資料及其隨高度變化的規(guī)律,根據(jù)現(xiàn)有的工程的經(jīng)驗,多采用附近線路的設(shè)計覆冰增加5mm作為大跨越的設(shè)計覆冰厚度。3.0.10對于一般線路,地線設(shè)計冰厚增加5mm,僅針對桿塔的機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計,即地線水平、垂直荷載、縱向張力(地線張力計算時,按導(dǎo)線設(shè)計冰厚作為覆冰控制工況,計算冰厚增加5mm情況下的張力,計入桿塔荷載中),不涉及地線機(jī)械特性、間隙驗算、斷線情況和不均勻覆冰情況(地線不平衡張力取值時應(yīng)與導(dǎo)線采用的冰區(qū)相對應(yīng))。3.0.11根據(jù)我國高壓輸電線路的運(yùn)行經(jīng)驗,強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)沿線已建線路設(shè)計、運(yùn)行情況的調(diào)查,并在初步設(shè)計文件中以單獨(dú)章節(jié)對調(diào)我國高壓輸電線路運(yùn)行經(jīng)驗要求:線路應(yīng)避開重冰區(qū)及易發(fā)生導(dǎo)線舞動的地區(qū)。路徑必須通過重冰區(qū)或?qū)Ь€易舞動地區(qū)時,應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的防冰害或防舞動設(shè)計,適當(dāng)提高線路的機(jī)械強(qiáng)度,局部易舞區(qū)段在線路建設(shè)時安裝防舞裝置等措施。輸電線路位于河岸、湖岸、山峰以及山谷口等容易產(chǎn)生強(qiáng)風(fēng)的地帶時,其基本風(fēng)速應(yīng)較附近一般地區(qū)適當(dāng)增大。對易覆冰、風(fēng)口、高差大的地段,宜縮短耐張段長度,桿塔使用條件應(yīng)適當(dāng)留有裕度。對于相對高聳、相對高差較大、連續(xù)上下山等局部地段的線路應(yīng)加強(qiáng)抗冰災(zāi)害3.0.12我國地域遼闊,氣溫差異顯著,黑龍江北部及內(nèi)蒙古東部寒冷地區(qū)多處線路發(fā)生導(dǎo)線微風(fēng)振動現(xiàn)象。經(jīng)對多起事故調(diào)查發(fā)氣溫與年平均氣溫相差較大,且一年內(nèi)持續(xù)時間可長達(dá)5個月~7季平均氣溫計算。年平均最低氣溫指每月最低氣溫的年平均值,取多年平均值;冬季平均氣溫指在城市采暖期內(nèi)每月平均氣溫的3.0.14~3.0.17、3.0.19對于這些工況,由于線條風(fēng)荷載在桿塔的設(shè)計荷載中不起主導(dǎo)作用,因此在導(dǎo)線、地線風(fēng)荷載計算時可不考慮離地高度的影響。3.0.25抗震驗算時的風(fēng)荷載組合值應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第4.2.6條的規(guī)定計算。4荷載分類和荷載組合4.1荷載分類和荷載代表值4.1.1本條依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》線路特點(diǎn)·按隨時間的變異性提出了荷載和作用的分類原則。值不均勻等因素引起的縱向不平衡張力。稀有氣象條件(如稀有大風(fēng)和稀有覆冰等)一般在架空輸電線路的運(yùn)行期問出現(xiàn)概率較小,一口出現(xiàn)則導(dǎo)致的荷載很大.且持續(xù)時間一般較短,因此本標(biāo)準(zhǔn)將稀有氣象條件所導(dǎo)致的荷載歸入偶然荷載。4.1.2、4.1.3各類荷載具有不同性質(zhì)的變異性.但在設(shè)計中不可能直接引用反映荷載變異性的各種統(tǒng)計參數(shù)進(jìn)行概率運(yùn)算。因此.在設(shè)計時除了采用便于設(shè)計者使用的設(shè)計表達(dá)式外,還須對荷載賦予一個規(guī)定的量值,稱為荷載代表值。荷載可根據(jù)不同的設(shè)計要求規(guī)定不同的代表值·以使之能夠更確切地反映其在設(shè)計中為主。風(fēng)荷載和冰荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可按本標(biāo)準(zhǔn)第6、7章的規(guī)定計可根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第3章所規(guī)定的氣象條件進(jìn)行計算。對于導(dǎo)線、地·58·對應(yīng)的氣象條件和工作狀態(tài)采用不同的代表值。震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223—2008規(guī)定的原則,確定了各類電力設(shè)施的抗震設(shè)防分類和抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),本標(biāo)準(zhǔn)與之保持一致。2012.規(guī)定了架空輸電線路設(shè)計中荷載組合的基本原則。4.2.2根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》G350153的規(guī)定,給出了架空輸電線路承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式和需計算的荷載組合。根據(jù)我國H前架空輸電線路的設(shè)計和運(yùn)行經(jīng)驗·結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)yo的取值可按以下原則確定:(1)對大跨越線路.不小于1.1;(2)對特高壓(交流1000kV、直流±800kV及以上)和其他重要線路,除安裝情況和斷線情況可取1.0外,其他情況不小于1.1;(3)臨時線路取0.9;(4)其他線路取1.0。4.2.3結(jié)合架空輸電線路特點(diǎn),參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(B50009—2012的規(guī)定,給出了適用于架空輸電線路的荷載基本組合效應(yīng)設(shè)計值計算表達(dá)式??紤]到本標(biāo)準(zhǔn)已在第3章中以氣象條件的形式給出了不同情距和氣象條件相伴隨,因此在公式(4.2.3)、公式(4.2.4)、公式(4.2.8)和公式(4.2.9)中以代表值SQ,k表示不同情況下各類可變荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和組合值,以便更好地適應(yīng)架空輸電線路的荷載設(shè)計。不同情況下各類可變荷載效應(yīng)的取值原則見表3。計算項目風(fēng)荷載冰荷載地線張力附加荷載、臨時拉線荷載偶然荷載地震作用設(shè)計大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)值代表值——設(shè)計覆冰組合值標(biāo)準(zhǔn)值低溫—斷線 一標(biāo)準(zhǔn)值安裝組合值標(biāo)準(zhǔn)值一一不均勻覆冰組合值標(biāo)準(zhǔn)值—稀有覆冰組合值—標(biāo)準(zhǔn)值抗震組合值 —標(biāo)準(zhǔn)值撞擊組合值標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載荷載調(diào)整系數(shù)ψ即為現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《架空輸電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》DL/T5154中的可變荷載荷載組合系數(shù),是根據(jù)輸電線路行業(yè)多年來的設(shè)計運(yùn)行經(jīng)驗提出的,其口的在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下合理控制具有短期作用特點(diǎn)的荷載組合對工程造價的影響。4.2.4結(jié)合架空輸電線路特點(diǎn),參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009—2012的規(guī)定,給出了用于架空輸電線路荷載偶然組合效應(yīng)設(shè)計值的計算表達(dá)式。4.2.5、4.2.6根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電力設(shè)施抗震設(shè)計規(guī)范》GB50260—2013第8.2.4條、第8.2.5條改寫。本標(biāo)準(zhǔn)不宜大篇幅中僅對地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的確定加以規(guī)定。地震作用計算參數(shù)的選取涉及建(構(gòu))筑物的抗震設(shè)防分類、抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)和抗震設(shè)防目震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008規(guī)定的原則,確定了各類電力設(shè)施的抗震設(shè)防分類和抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),并在第1.0.5條提出了電力構(gòu)筑物的抗震設(shè)防目標(biāo),即“小震不壞、中震可修、大震不倒”,與震設(shè)計規(guī)范》GB50191—2012的規(guī)定一致。我國日前采用小震彈性驗算輔以抗震措施的方法實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防目標(biāo)。因此,地震作用計算參數(shù)的選取可以小震彈性驗算為原則,地震影響系數(shù)應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度按多遇地震確定。4.2.7、4.2.8結(jié)合架空輸電線路特點(diǎn),參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009—2012的規(guī)定,給出了架空輸電線路正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式和荷載標(biāo)準(zhǔn)組合效應(yīng)設(shè)計值的計算表4.2.10本條規(guī)定了荷載作用方向的分類。1一般情況,桿塔的橫擔(dān)軸線垂直于線路方向中心線或線路載是垂直于橫擔(dān)軸線方向的荷載,垂直荷載是垂直于地面方向的2懸垂型桿塔大風(fēng)工況,除了0°風(fēng)向和90°風(fēng)向的荷載工況外,45°風(fēng)向和60°風(fēng)向?qū)U塔控制桿件產(chǎn)生的效應(yīng)很接近。因此,截面或者特別高的桿塔等結(jié)構(gòu),尚需計算60°風(fēng)向的情況。耐張型桿塔的大風(fēng)工況,一般情況可只計算90°風(fēng)向。耐張型桿塔設(shè)計大風(fēng)情況下的外荷載(包括風(fēng)荷載和張力)與風(fēng)向角、轉(zhuǎn)角度數(shù)、前后檔張力差的大小和方向等多項影響因素有關(guān)。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)編制時的綜合測算以及近年來的設(shè)計經(jīng)驗,在綜合考慮對于耐張分支塔等特殊桿塔結(jié)構(gòu),還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況判斷其他風(fēng)向控制構(gòu)件的可能性??紤]到終端桿塔荷載的特點(diǎn),不論轉(zhuǎn)角范圍大小其前后檔的張力一般相差較大。因此,規(guī)定終端桿塔還需計算基本風(fēng)速的0°3表4.2.10中的風(fēng)荷載分配系數(shù)。線條風(fēng)荷載:X向的各換算系數(shù)由本標(biāo)準(zhǔn)公式(6.1.1-1)計算得到;Y向的計算系數(shù),當(dāng)風(fēng)向角為0°時取0.25,當(dāng)風(fēng)向角為60°和90°時取0.風(fēng)向角為45°時由內(nèi)插取整得到。塔身風(fēng)荷載:摘自IEC60826的計算結(jié)果。對于分支塔、特殊分坑塔等情況,計算最不利角度風(fēng)吹時塔身風(fēng)荷載的分配也可按下列公式計算:式中:Wsx--塔身風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值沿橫擔(dān)方向的分量;Wsy-一-塔身風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值沿垂直橫擔(dān)方向的分量。水平橫擔(dān)風(fēng)荷載:是基于既有常規(guī)橫擔(dān)的試驗數(shù)據(jù)和我國多年來的設(shè)計運(yùn)行經(jīng)驗確定的,參考了中國電力科學(xué)院的試驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《特高壓架空輸電線路大跨越設(shè)計技術(shù)規(guī)定》DL/T5504—2015。當(dāng)橫擔(dān)采用特殊的結(jié)構(gòu)型式、幾何尺寸等時,宜進(jìn)行專項研究。4.2.11設(shè)計大風(fēng)情況、設(shè)計覆冰情況、低溫情況、不均勻覆冰情況、斷線(含分裂導(dǎo)線時的縱向不平衡張力)情況和安裝情況下的荷載基本組合是各類架空輸電線路荷載設(shè)計的基礎(chǔ)組合.不論線路工程處于何種氣象區(qū)都必須計算。4.2.12當(dāng)桿塔前后檔的高差和檔距差異較大時,會導(dǎo)致桿塔承受由此引起的導(dǎo)線、地線縱向不平衡荷載,一般在大跨越線路的荷載設(shè)計中須予以考慮。對于一般線路.可根據(jù)工程具體情況確定。設(shè)計大風(fēng)情況時,如果相應(yīng)的垂直檔距是最小值,此時最大水平荷載和最小垂直荷載的組合對一些格構(gòu)式鐵塔(如酒杯塔或貓頭塔)的某些桿件可能起控制作用。最小垂直荷載只要求在懸垂塔基本風(fēng)速時考慮,懸垂塔其他情況(如事故、安裝)水平荷載很小,與最小垂直荷載組合不起控制作用。耐張塔不存在最小垂直檔距問題,均不需要考慮這種工況。但是,位于山區(qū)的耐張桿塔可能存在前后兩檔垂直荷載不等或倒計算。4.2.13當(dāng)架空輸電線路所處氣象區(qū)有覆冰條件時,還應(yīng)計算不均勻覆冰的情況。4.2.14、4.2.15斷線情況及其荷載組合是為了確保桿塔具有一定的抵抗縱向荷載的能力而提出的。值得注意的是,對于不同電不同電壓等級導(dǎo)線的斷線張力(或分裂導(dǎo)線縱向不平衡張力)差異較大,若所有斷線(或分裂導(dǎo)線存在不平衡張力)相均為高電壓等時可不計算此類組合。例如,單回直流線路與接地極線路同塔架回1000kV線路與雙回220kV線路同塔架設(shè)時,可不考慮三相1000kV導(dǎo)線同時存在縱向不平衡張力的情況。另外,由于日前時可對其斷線情況下的荷載組合進(jìn)行專項論證。歷年運(yùn)行經(jīng)驗表明,自然災(zāi)害或事故導(dǎo)致的倒塔和斷線可以引起相鄰檔內(nèi)的桿塔發(fā)生連續(xù)串倒。為了有效控制倒塔斷線影響的進(jìn)一步擴(kuò)大,在較長耐張段中適當(dāng)布置防串倒的加強(qiáng)型懸垂型桿塔是一種非常有效的方法,一些國外標(biāo)準(zhǔn)中也有類似的規(guī)定。加強(qiáng)型懸垂型桿塔除按常規(guī)懸垂型桿塔進(jìn)行荷載組合外,還應(yīng)按所有導(dǎo)地線同時同側(cè)有斷線張力(分裂導(dǎo)線縱向不平衡張力)計4.2.16對雙回路及多回路桿塔,導(dǎo)線分期架設(shè)往往會在施工時使桿塔受到較大的扭矩。為了盡可能減小施工荷載的影響,本條有當(dāng)實(shí)際工程需要分期架設(shè)時,才考慮分期架設(shè)的荷載組合。4.2.17導(dǎo)線、地線及其附件的提升作業(yè)在施工和維護(hù)時均可能發(fā)生,錨線作業(yè)在220kV及以上電壓等級的架空輸電線路中普遍采用。本條根據(jù)我國工程實(shí)踐.列入了懸垂型桿塔設(shè)計時必須考慮的上述兩種施工荷載組合,設(shè)計時一般均應(yīng)進(jìn)行計算,如有特殊情況應(yīng)在設(shè)計文件中指明。大跨越工程的跨越段通常導(dǎo)線、地線不允許有接頭,此時跨越塔可不計算錨線工況。4.2.18線路架線施工時.耐張型桿塔可能作為錨線塔(盡頭塔),也可能作為緊線塔(操作塔),如圖1所示。因此,鐵塔強(qiáng)度和變形必須同時滿足錨線塔和緊線塔的各種荷載組合。本條根據(jù)我國工程實(shí)踐列入了耐張型桿塔設(shè)計時必須考慮的各種施工荷載組合,設(shè)計時一般均應(yīng)進(jìn)行計算·如有特殊情況應(yīng)在設(shè)計文件中指明。錨線塔緊線塔圖1架線施工中的耐張塔終端塔在變電所側(cè)的導(dǎo)線、地線可能后架設(shè)。因此,應(yīng)考慮變電側(cè)導(dǎo)線、地線已架設(shè)和未架設(shè)兩種情況的荷載組合。4.2.19以往我國架空輸電線路設(shè)計中,將稀有大風(fēng)、稀有覆冰等YQ·2Sqik=1.2Sc;k十0.71.05∑Sqik進(jìn)行表達(dá)。本標(biāo)準(zhǔn)中,為與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009保持一致,不再提出“驗算情況”這一概念,而將稀有氣象條S=SGk+SAd+ZSqik5.0.2現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009—2012給出了常用材料和構(gòu)件單位體積的自重,本標(biāo)準(zhǔn)不再重復(fù)羅列。6.1.1粗糙地表引起的摩擦效應(yīng)使得大氣邊界層中的自然風(fēng)具有紊流特性。由大量的實(shí)測資料可知,在瞬時風(fēng)速的時程中主要包含了長周期和短周期兩種成分,其中,長周期在10min左右或周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工程結(jié)構(gòu)的固有周期,其對結(jié)構(gòu)的作用基本是不隨期成分是由風(fēng)的不規(guī)則脈動引起,其強(qiáng)度是隨時間呈隨機(jī)變化的,對結(jié)構(gòu)既有靜力作用也有動力作用。圖2為某水平風(fēng)速能量譜,此能量譜反映了湍流能量在各個頻率成分所占的比重,其中f為渦旋頻率,T為相應(yīng)的周期??沙霈F(xiàn)所謂的譜谷,谷底在1h左右。故一般規(guī)定以周期1h處分界、5分鐘1分鐘5秒1260)720周/小時14天f=圖2風(fēng)速能量譜對于候風(fēng)帶,其能量譜有三個能量集中的峰值,對應(yīng)周期分別為一年、四天和一天左右。由于建筑物的白振周期至多也只有兒秒這樣的數(shù)量級·比風(fēng)速候風(fēng)帶中三個峰值的頻率成分所對應(yīng)的周期般稱之為平均風(fēng)。而j對陣風(fēng)帶,其能量譜中有一個峰值(對應(yīng)周期為1min左右),但由于其頻帶較寬,包括了結(jié)構(gòu)自振周期在內(nèi)的頻率段,因此它對結(jié)構(gòu)的作用可看作為動力的,將其稱為脈動風(fēng)。在工程實(shí)踐中,湍流的瞬時風(fēng)速可以看成是由平均風(fēng)速和脈動風(fēng)速的疊加,對結(jié)構(gòu)的作用也可按平均風(fēng)的靜力作用和脈動風(fēng)的動力作用分開處理,通過分析計算可得到結(jié)構(gòu)的平均風(fēng)響應(yīng)與脈動風(fēng)響應(yīng)·將兩者疊加可最終獲得風(fēng)的總響應(yīng)。IEC標(biāo)準(zhǔn)《Designcriteriaofoverheadtransmissionlines》采用風(fēng)對導(dǎo)線的綜合影響系數(shù)和檔距折減系數(shù)來體現(xiàn)脈動風(fēng)的影響。Ac=qo·(xc·(c·G?.·d·L·sin2Ω(式中:(xc導(dǎo)線體型系數(shù);Gc—--風(fēng)對導(dǎo)線的綜合影響因數(shù),包含了脈動增大系數(shù)和高空風(fēng)壓變化系數(shù)兩項因素;G-檔距折減系數(shù);d-線條直徑;L-水平檔距。Loading》(ASCEManualNo.74—3rd)采用陣風(fēng)響應(yīng)系數(shù)來考慮脈動風(fēng)的影響,線條風(fēng)荷載計算公式如下:F=Yw·Q·K,·Kz·V3o·(w·cos2ψ·C·A式中:Yw——重現(xiàn)期換算系數(shù);Q---單位轉(zhuǎn)換常數(shù);K,——風(fēng)壓高度變化系數(shù);Ka——地形系數(shù);Gw一陣風(fēng)響應(yīng)系數(shù);C?——線條體型系數(shù)。陣風(fēng)響應(yīng)系數(shù)Gw按下式計算:陣風(fēng)風(fēng)速與10min平均風(fēng)速的轉(zhuǎn)換系數(shù);E——與湍流度和離地高度有關(guān)的影響系數(shù);IBw-—背景因子。由此,可將該規(guī)程陣風(fēng)響應(yīng)系數(shù)轉(zhuǎn)換至與平均風(fēng)風(fēng)壓對應(yīng)的陣風(fēng)響應(yīng)系數(shù),具體如下式:1Generalrequirements-Commonspecifications2012)中規(guī)定線條風(fēng)荷載計算公式如下:C?!€條體型系數(shù)。陣風(fēng)風(fēng)壓qp(h)按下式計算,式中qh(h)為平均風(fēng)風(fēng)壓:陣風(fēng)響應(yīng)系數(shù)G.計算公式如下:由公式(9)、公式(10),可將該規(guī)程陣風(fēng)響應(yīng)系數(shù)轉(zhuǎn)換至與平βc=1+2kpIy(h)√B2+R2湍流強(qiáng)度和湍流積分尺度進(jìn)行描述,或者根據(jù)脈動風(fēng)速譜和相干函數(shù)等概率特性進(jìn)行描述。在結(jié)構(gòu)工程中,對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動力作用的脈動風(fēng)就是由大氣湍流所引起的,大氣湍流的特性通常是由其風(fēng)脈動對導(dǎo)線、地線的影響效應(yīng)計算系按兩檔懸列線進(jìn)行推導(dǎo)所得,如圖3所示,前后側(cè)兩跨導(dǎo)線風(fēng)荷載共同作用在中間塔上若假定橫向大風(fēng)工況下導(dǎo)線在張力、風(fēng)荷載和自重共同作用中間掛點(diǎn)處導(dǎo)線的風(fēng)振系數(shù)按隨機(jī)振動理論可表示為:壓;D為導(dǎo)線直徑;Lx、Ly分別為左、右兩檔檔距;pis、μ2分別為導(dǎo)線體型系數(shù)和高空風(fēng)壓系數(shù);Iz為導(dǎo)線計算高度處湍流度,類地貌分別取0.12、0.14、0.23和0.39,α對應(yīng)A、B、C和D類地貌分別取(0.12、(.15、0.22和0.30,導(dǎo)線計算高度z需考慮截斷高度和梯度風(fēng)高~er?-*?I/lx.Lx為水平向相關(guān)函數(shù)的積分長度,可取50m;i(x)為影響線函數(shù),按下式計算:取Lx=Ly=Lp時,公式(12)可積分并化簡為:公式(14)同時與導(dǎo)線計算高度z和水平檔距Lp兩個參數(shù)有關(guān)。為方便對標(biāo)和工程應(yīng)用·本標(biāo)準(zhǔn)參照IE(`表達(dá)形式,以陣風(fēng)系數(shù)βc和檔距折減系數(shù)α.考慮風(fēng)脈動的影響,將公式(14)分解為如下所示僅與高度有關(guān)的陣風(fēng)系數(shù)βc和僅與檔距有關(guān)的檔距系數(shù)α?:βc還需考慮導(dǎo)地線風(fēng)荷載折減系數(shù)γc。Yc是考慮到大風(fēng)入射角為各個方向皆有可能,而計算則盡量考慮最不利方向,因此從概率上看可以對最不利方向的風(fēng)荷載進(jìn)行折減。例如,美標(biāo)建筑基本荷

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