220110 kV混压四回路新型窄基四柱钢管塔优化设计 Optimization Design of a New Type Narrow-base Four-column Steel Pipe Tower for 220110 kV Mixed Voltage 4-circuit Transmission Line.pdfVIP

江苏电机工程 42 2叭3年5月 E1ectrical Jiangsu Engineering 堕!!堂笙!塑 220／11OkV混压四回路新型窄基四柱钢管塔优化设计 刘德标1，钱统亚1，张大长2 (1．盐城电力设计院，盐城江苏，224002；2．南京T业大学土木工程学院，南京江苏，210009) 摘 要：研究一种新型220／11()kv混压四回路Q460高强钢管窄基四柱塔，通过考察杆塔结构用钢量、顶点挠度及结构 kv混压四回路窄基钢管塔合理根开、节问的选取方法及取值。 自振频率对铁塔根开、节间进行优化分析，提出220／11fJ 关键词：混压四回路；Q460高强钢；窄基四柱钢管塔；优化设计 中图分类号：TM753 文献标志码：B 文章编号：1009—0665(2013)03一0042—04 随着输电线路输电容量及电压等级的不断提高． 数采用1．1．设计风速为28．0耐s，地面粗糙度类别按B 同塔双回及多回线路在经济发达地区已经成为必然 类。由于该新型钢管塔结构的构件设计是强度控制而 的趋势¨七]．但对于荷载特别大的多回路转角塔．采用 非变形控制．所以采用高强钢更为经济合理。故采用 单杆或者双杆型式的钢管塔．由于杆件根部弯矩大． Q460高强钢，Q460高强钢的强度指标如表1所示。 导致主管直径较大．材料利用率低．甚至出现加工困 表1Q460高强钢强度设计值 难等问题．故开发适用于城市地区多回路输电线路的 厚度或直 抗拉 抗压和抗 抗剪 孔壁承 舢Pa 压／MPa 新型杆塔结构形式十分必要。文中研究一种新型窄基 径／mm 弯／MPa／MPa 四柱钢管塔．该钢管塔的受力特点与单杆结构不尽相 16 415 415 240 590 同．因其是多层门式刚架结构．整体受力更好。四柱塔 16～35 395 395 230 560 35～50 380 380 220 540 根部弯矩转化为一拉一压的轴力．降低主管弯矩．减 小管径：导地线横担设计成A字型或水平刚架．线路 1．2构件强度设计理论 方向荷载产生的内力转换为横担拉、压构件的轴力， 1．2．1钢管构件承载力计算 从而减小横担构件的规格。与角钢塔相比其根开更 文献[5]中压弯构件整体稳定承载力计算公式如下： 小．缩少了线路走廊宽度．从而减少了拆迁和植被破 ㈩ 坏．有利于资源节约和环境保护。新型钢管杆整体外 者+蔫≤厂吼A以肜l，(1-0．8—争)。 形美观．满足了城市输电线路的外观要求。文中主要 式中：Ⅳ为轴向压力；M，为截面弯矩；妒，为受压构件稳 研究四杆钢管杆的整体力学特性和最佳杆件布置形 式．通过理论分析及有限元模拟．探讨四杆钢管杆的 定系数；A为截面面积；卢。为等效弯矩系数；形。，为截 设计理论及方法．并进行了杆塔结构优化设计分析． 面模量；K为截面塑性发展系数；Ⅳ’n为参数；／为材料 设计值。文献[4]中复合受力强度计算公式如下： 1杆塔设计依据及荷载工况 1．1窄基四柱塔的设计依据 c筹+竽+竿，2叫y鲁+r