输电塔风荷载计算
输电线路杆塔结构风荷载分析
输电线路杆塔结构风荷载分析摘要：随着社会经济的发展,对电力能源的需求日益扩大,使得国内的高压电网建设也获得了长足的发展,同时,由于大型导线、紧凑型线路、相同塔回来线路等输电新技术的发展、创新和应用,我国输电线路杆塔结构朝大规模、大荷载发展的趋势日益明朗。
杆塔结构是决定输电线路安全、稳定运行的关键因素,而风荷载作为杆塔结构中的几大重要荷载之一,虽然其与一般地震荷载的作用幅度比较而言并不大,但其作用频繁度却远远高于地震荷载的。
由于这些输电线路杆塔基本有一定的高度,受风力的影响较大,因此计算和分析其风荷载变得十分重要。
关键词：输电线路；杆塔结构；风荷载分析目前我国高压电网的建设不断发展和相同塔回来的线路、紧凑型线路、大型导线等输电新技术的应用、输电线路杆塔结构形成大荷载、大规模的趋势越来越明显。
输电线路杆塔结构是重要组成部分、是安全线路稳定运行的基础。
风荷载是输电线路杆塔结构主要荷载之一，尽管它作用幅度比一般地震荷载小，但它的作用频繁与地震荷载相比要高得多。
这些输电线路杆塔都是有出现在一定的高度半空，风荷载计算分析变得越来越重要。
输电线路杆塔结构的安全性和可靠性直接关系到输电线路运行的安全。
有重要的现实意义。
在输电线路的荷载设计中,风荷载的地位十分重要,其设计质量直接决定着项目成本的高低以及杆塔结构的质量。
因此,相关单位和工作人员必须坚持实事求是,不断创新,全面分析各项影响因素的作用,确定最佳的结构风荷载值,确保电网的正常、稳定运行。
1风荷载对输电线路杆塔的影响1.1风的速度会产生结构位移风的作用是紊乱、无规律的，有确定值的风荷载规范适用于体形较规则、高度不高的高层建筑，而低于一定高度高层建筑风荷载值可按照规范方法进行计算风荷载值，只要适量加大风荷载数值的方法来衡量动力效应，而风荷载仍然作为静力荷载来进行计算结构本身内力和位移，但对于硬度不是强的高层建筑，随着建筑物体的高度增加，而风的效应也会加大，位移增加过快因而引起的动力效应这时就不能忽略不计了。
输电塔结构风荷载简化计算研究
输电塔结构风荷载简化计算研究发布时间：2021-09-27T07:54:49.489Z 来源：《中国电业》2021年15期作者：匡济[导读] 安全稳定的输电线路是衡量一个国家电力系统的重要标准。
匡济四川电力设计咨询有限责任公司 610000摘要：安全稳定的输电线路是衡量一个国家电力系统的重要标准。
我国是一个面积大、地面类型复杂的国家。
架空输电线路导线是一种非常重要的形式。
输电线路杆塔在输电过程中起着关键作用，而输电线路杆塔结构的风荷载往往是主要影响因素，其质量直接关系到输电线路的正常运行。
关键词：输电线路；杆塔结构；风荷载分析目前，我国高压电网建设不断发展，同塔线路、紧凑线路、大导线等输电新技术的应用，以及输电线路杆塔结构大负荷、大规模形成的趋势越来越明显。
输电线路杆塔结构是输电线路的重要组成部分，是输电线路安全稳定运行的基础。
本文主要对高压输电线路杆塔结构的设计计算进行风荷载分析。
一、风荷载对输电线路杆塔的影响1风的速度会产生结构位移风荷载施工的数值计算方法适用于形状规则、高度较低的大型高层建筑，这有助于确定荷载值。
如果高度低于某个高度的高层建筑增加了风荷载值，增加的风荷载值可根据上述规范的计算方法进行测量和计算，只要正确采用增加建筑物预计风荷载值的标准方法，即可用于测量建筑物的动荷载效应。
风荷载增加的荷载仍然可以测量和计算为低于静功率速度的荷载值。
建筑物本身的结构具有内部强度和风位移，但对于建筑物硬度较低的大型高层建筑，随着高层建筑周围物体的升高，建筑的风效应可能会逐渐增大，移动速度可能会增加得太快。
建筑物的动态风荷载效应不可忽略。
考虑到其与动态速度效应的相互作用，有必要使用经验公式法准确估计每个峰值的相对速度运动效应。
2风作用下输电线路杆塔的刚度影响在设计大型特殊输电线路杆塔主体结构时，必须充分考虑杆塔结构在一般雨荷载和雨荷载作用下的正常运行，i、 e.塔的结构必须保持弹性状态和小风的位移，风可以引起移动角度的一定变化，例如-10度到+10度，塔架主体结构应能承受塔架水平面的拉力和上下刚度的拉力，风承载力的设计主要依据塔架主体结构风承载力的测量和设计大型输电塔。
输电线路设计规范中风荷载计算方法的比较
输电线路设计规范中风荷载计算方法的比较摘要：在输电线路设计当中，风荷载可以说是不可忽视的一项工作，需要做好其精确的计算。
在本文中，将就输电线路设计规范中风荷载计算方法进行一定的比较与研究。
关键词：输电线路；设计规范；风荷载；计算方法；1 引言在高压输电线路运行当中，其对于风具有较强的敏感性，要想保证其结构能够稳定的运行在风荷载通之下，做好输电线路的风荷载设计十分关键。
在本研究当中，即根据我国最新规定同国外相关参数进行比较，对风荷载变化趋势以及数值情况进行研究，以此为相关工作的开展提供参考。
2 公式比较在本研究中，主要对GB 50545、IEC60826、ASCE74、JEC127进行研究，其具体计算公式如表1。
根据表中数据可以了解到，在实际对杆塔风荷载进行计算时，这几种方式都对风的脉动作用、高度以及结构体型这几方面因素进行了考虑，只是在参数表达方面存在不同。
表13 基本风压与荷载3.1 基本风压在各国规范当中，都是通过基本风速对基本风压进行计算。
在基本风速方面，GB 50545、IEC60826YIJI JEC127都按照10min 时距、重现期50年以及平坦开阔地貌同地面距离为10m的方式确定，而在ASCE74当中，则根据平坦开阔地貌下同点距离10m，3s时距进行确定。
由此即可以了解到，在基本风速计算中，ACSE规范同其余规范具有较大的差异，即是对时距3s的风速进行统计，3s风速同10in平均风速间差异的存在，则使其在计算当中所蝴蝶的值能够大于其余几种规范。
3.2 荷载系数荷载系数的一项重要作用即是对线路的安全等级进行调整。
除了我国的规范，其余几个规范都是通过对线路设计风速重现期的调整对荷载系数进行获得。
在我国规定中，没有对荷载系数的概念进行直接的使用，而具有计算设置值以及结构重要性系数的荷载分项系数。
而在GB当中，其在线路最小风速方面的规定，即是对于500kV以上高压线路，在10m位置风速需要在26.85m/s，而对于110-330kV线路，在10m位置风速则需要在23.4m/s以上。
输电线路设计规范中风载荷计算方法的比较
输电线路设计规范中风载荷计算方法的比较【摘要】随着国民经济的不断发展，各行业用电需求的不断增加，有效地保证输电线路的安全运行起到了重要作用。
在架空输电线路中受自然威胁最严重的是风载荷的作用，在风载荷的作用下会出现架空线路塔倒塌以及线路舞动等情况。
为有效的解决并避免风载荷对输电线路的影响，需要在线路的设计中对风载荷做一个合理的计算，并在线路的建设中做好应用。
在风载荷的计算中由于各国、各地区、各标准规范的不同，需要我们对其做一个合理的分析设计，通过有效的比较做出最合理的规范。
【关键词】输电线路;风载荷;计算方法;比较一、前言在输电线路的建设中，输电线路杆塔是架空线路的重要组成结构，是保障线路安全的基础。
在输电杆塔受到的各种载荷中风载荷是其受到的最主要的载荷，也是对输电线路杆塔威胁最严重的载荷之一。
对输电线路杆塔所受到的风载荷进行细致地计算能清楚地对保障其安全运行有重要的作用。
输电线路杆塔所受到的风载荷随高度的不同受到的载荷威胁也会产生不同程度的影响，因此对风载荷的计算分析就至关重要。
对输电线路杆塔所受到的风载荷进行有效的计算，准确地计算风载荷对输电线路杆塔产生的作用能够在一定程度上提高输电线路建设的抗风强度，并且能够在很大范围内减少因风载荷对线路造成的经济损失。
通过对我国输电线路设计规范中的风载荷与国外的输电线路设计中的风载荷计算进行有针对性的比较能够充分地认识到我国输电线路中风载荷计算方法与其他国家输电线路中风载荷的计算方法存在的差距性问题，通过比较还能对我国的输电线路风载荷计算方法进行完善。
从而在设计初对输电线路进行有效规划保障。
二、风载荷与输电线路的利害关系在输电线路所受影响的自然灾害中，由风引起的输电线路的损坏是最严重的并且占绝大部分的因素。
因此，对风在输电线路的危害中是不能被疏忽的，还需引起足够的重视。
保证输电线路不受风载荷的影响，需要对所受载荷做一个严格的测算，从而提高输电线路的抗风能力，并且能有效减少因风载荷威胁产生的损失。
输电塔风灾计算公式
输电塔风灾计算公式
输电塔风灾计算是工程结构设计中非常重要的一部分，通常会使用一些公式和标准来进行计算。
其中，输电塔的风荷载计算是其中的重要一环。
一般来说，风荷载计算公式会涉及输电塔的结构形式、地理位置、设计风速等因素。
以下是一般情况下的输电塔风荷载计算公式的一般形式：
F = 0.5 ρ V^2 A Cd.
其中，。
F 为风荷载；
ρ 为空气密度；
V 为设计风速；
A 为输电塔受风面的有效投影面积；
Cd 为风荷载系数。
这个公式是一个基本的风荷载计算公式，实际应用中还需要根据具体的工程情况和地理环境进行调整和修正。
例如，地理位置的不同会导致设计风速的不同，输电塔的结构形式和尺寸也会影响到有效投影面积和风荷载系数的取值。
因此，在实际工程中，工程师会根据具体情况进行详细的计算和分析，确保输电塔在风灾情况下的安全可靠性。
除了上述基本的风荷载计算公式外，还有一些专业的规范和标准，如《输电线路工程设计规范》、《建筑结构荷载规范》等，其中包含了更加详细和精确的输电塔风荷载计算方法和公式。
在实际工程中，工程师需要结合这些规范和标准来进行输电塔风荷载的计算和设计。
总的来说，输电塔风荷载计算是一个复杂而重要的工程设计环节，需要综合考虑多个因素，采用合适的公式和方法进行计算，以确保输电塔在风灾情况下的安全性和稳定性。
输电线路塔身风荷载计算方法
输电线路塔身风荷载计算方法嘿，咱今儿个就来说说输电线路塔身风荷载计算方法这事儿！你可别小瞧了这风荷载，它就像个调皮的小精灵，要是不把它弄明白，那输电线路可就有麻烦啦！想象一下，那输电线路的塔身就像是个勇敢的卫士，屹立在天地之间。
而风呢，就像是一群捣蛋鬼，时不时地就来捣乱。
这时候，我们就得想办法算出风荷载到底有多大的威力，才能让塔身这个卫士做好准备呀！风荷载的计算啊，其实就像是解一道谜题。
我们得考虑好多因素呢，比如风速啦，风向啦，还有塔身的形状和尺寸等等。
这就好比是给一个人搭配衣服，得考虑身材、风格、颜色啥的，一个都不能马虎。
咱先来说说风速。
这风速可太重要啦，就像一个人的跑步速度一样。
风跑得越快，对塔身的冲击力就越大。
那怎么知道风速有多大呢？这就得靠专门的仪器去测量啦。
然后是风向。
这风向就像是一个调皮的孩子，一会儿往东跑，一会儿往西跑。
我们得搞清楚它到底往哪个方向吹，才能更好地算出风荷载对塔身的影响呀。
再来说说塔身的形状和尺寸。
这就好比是不同形状的碗，装的水肯定不一样多呀。
塔身要是又高又细，那受到的风荷载可能就会大一些；要是矮矮胖胖的，可能就会小一些。
那具体怎么计算呢？这可就得用到一些公式和方法啦。
这就像是做菜的菜谱一样，按照步骤一步一步来。
不过可别觉得这很简单哦，这里面的学问可大着呢！比如说，我们得考虑空气的阻力，就像人在水里游泳会受到水的阻力一样。
还得考虑塔身的结构，是不是坚固呀，能不能承受住风的冲击呀。
算出来风荷载之后呢，我们就可以根据这个结果来设计和建造输电线路塔身啦。
就像是给房子打地基一样，得打得稳稳的，才能让房子不倒塌呀。
你说这风荷载计算方法重要不重要？那当然重要啦！要是算错了，那输电线路出了问题可咋办？那可就会影响好多人的生活呀！所以呀，咱可得认真对待，不能马虎。
总之呢，输电线路塔身风荷载计算方法就像是一把钥匙，能打开安全输电的大门。
咱可得好好研究，让这把钥匙发挥出最大的作用，为我们的生活提供稳定可靠的电力呀！你说是不是这个理儿？。
输电线路风荷载的全方位计算
输电线路风荷载的全方位计算摘要：在高压架空送电线路设计中，最不利风向时的风荷载常决定着杆塔内力大小或基础作用力的大小。
本文将通过几个工程实例详细说明在高压架空送电线路设计中，如何确定几种特殊情况下最不利风向时的风荷载计算，以确保高压架空送电线路的安全运行。
关键词：全方位;基础作用力;运行情况;不平衡张力;风荷载Abstract: In the project design of overhead transmission lines, the most unfavorable wind direction, wind load often determines the internal force of tower or base force size. This article will through several engineering examples in detail in the overhead transmission line design, how to determine some special situations the most unfavorable wind direction wind load calculation, to ensure the high voltage overhead power transmission line safe operation.Key words: all-around; base forces; operation; unbalanced tension; wind load1 引言在高压架空送电线路设计中，杆塔荷载的计算应执行《110～750kV架空输电线路设计规范》（以下简称《规程》）中第10条“杆塔荷载及材料”。
其中正常运行情况下，应计算的荷载组合是：1 基本风速、无冰、未断线；2 设计覆冰、相应风速及气温、未断线3 最低气温、无冰、无风、未断线（适用于终端和转角杆塔）本文主要针对上述第一种情况，在正常运行大风情况下计算铁塔内力或基础作用力时可能出现的漏洞。
高压输电线路风荷载计算分析
高压输电线路风荷载计算分析高压输电线路是电力系统中不可缺少的一部分，它负责将发电厂产生的电能传输到各个地方，供给人们使用。
然而，在输电过程中，高压输电线路受到的风荷载是不可忽视的。
因此，对输电线路的风荷载进行计算和分析，对确保电力系统的稳定运行和安全性具有非常重要的意义。
一、高压输电线路的基本结构高压输电线路一般由输电塔、导线及地线等组成。
输电塔是支撑导线及地线的主体结构，它的形态分为直线塔、转换塔、转角塔、终端塔等。
导线是输送电能的主体部分，通常采用铝合金、钢芯铝等材料制成，导线的结构形式有单导线和多导线两种。
地线是一条导电杆，其主要作用是引入雷电过电压和维护导线的机电性能。
二、高压输电线路的风荷载在自然风力作用下，输电线路会受到风荷载的作用。
这种风荷载将会在输电线路的结构中产生一系列的应力和变形，对输电线路的安全运行产生重大影响。
高压输电线路的风荷载主要包括两种：横风荷载和垂直风荷载。
横风荷载主要指垂直于导线的侧向风力；垂直风荷载则是垂直于输电塔和导线的向上或向下的风力。
三、高压输电线路风荷载计算分析为了保证高压输电线路的安全性，必须对其风荷载进行计算和分析。
这涉及到一系列的计算方法，下面我们将主要讲解以下三种方法：1. 同向抗风系数法同向抗风系数法主要是通过测定输电塔在同一方向上的震动幅值，进而求解抗风系数，再乘以不同方向的风力，得到相应方向上的风荷载。
这种方法简单易行，但是只适用于风向一定、风力不大的场合。
2. 三维风场拟分层法三维风场拟分层法为一种较为精确的方法。
它采用计算机模拟的方法，将风场模拟为一系列的水平层和竖直层，计算出各层中的风场数据（风速、风向、气压等），再将各层数据进行叠加，得到三维的风场。
3. 风洞实验法风洞实验法为一种实验室的直接测量方法。
将输电塔和导线等模型置于风洞中，模拟实际的风场，设定不同的风速、风向等条件，并进行测量。
经过数据处理和计算，得到最终的风荷载。
四、结语高压输电线路的风荷载计算分析是电力系统建设中非常重要的一环。
浅谈输电线路杆塔的荷载计算
浅谈输电线路杆塔的荷载计算浅谈输电线路杆塔的荷载计算【摘要】文章从输电线路杆塔荷载的分类、杆塔风荷载及杆塔安装荷载的计算进行了阐述，从而使设计人员在进行杆塔结构设计计算时，对杆塔结构荷载分析有进一步的认识.【关键字】杆塔荷载；结构设计；直线杆塔；转角杆塔1.杆塔荷载分类按荷载随时间的变异划分：永久荷载、可变荷载、特殊荷载。
按荷载作用在杆塔上方向划分：水平荷载、垂直荷载及纵向荷载。
2.杆塔标准荷载计算方法2.2导、地线风荷载的计算导、地线水平风荷载标准值：WX= α W0 μz μs β C d L p B sin2θ式中：W0 -其本风压标准值（kN/m2）。
W0=V2/1600，V为基准高度为10m的风速（m/s）。
α ―风压不均匀系数；LP?水平档距（m）；μz ―风压高度变化系数；β C―导线或地线的风荷载调整系数μs―导线或地线的体型系数；d―导线或地线的外径或覆冰时的外径；B―覆冰时风荷载增大系数，5mm冰取1.1，10mm冰取1.2；θ―实际风荷载的风向与导、地线的夹角。
3.杆塔安装荷载锚线是指在直线型杆塔上放线、紧线时，当一边导线已按要求架好，由于直线型杆承受纵向水平荷载能力较小，相邻档导线用临时拉线锚在地上的过程，如图3所示，作用在横担上的力分别为：式中：G、P?分别为所锚导线或地线的垂直荷载和横向荷载，N；T?安装时导线或地线的张力；b―临时锚线与地面的夹角；图3n?垂直荷载或横向荷载的分配系数，当相邻档距和高差相等，一般取n=0.53.3紧线荷载计算（如图4所示）①相邻档尚未挂线时作用在横担上的力：垂直荷载：?G=nG+T1sinb+K T sing+G a N横向水平荷载：?P=n P N纵向不平衡张力：DT=0② 相邻档已挂线作用在横担上的荷载：垂直荷载：?G=n G+K T sing+G a N横向水平荷载：?P=n P纵向不平衡张力：DT=0式中：n?导线垂直荷载或横向水平荷载分配系数；G、P?该根（或相）导线或地线的垂直荷载和横向水平荷载，N；K―动力系数，取K=1.2；b―临时拉线与地面的夹角；g―牵引钢丝绳与地面的夹角；T1―临时拉线的初张力，一般T1=5000～10000 N；T?导线或地线安装张力，N；G a―附加荷载，N4.结束语本人对输电线路杆塔荷载的计算方法及一些参数取值进行了梳理，希望对同行有一定的帮助.我们在进行杆塔结构设计时对杆塔结构受力有了清晰的认识，才会保证杆塔结构设计的合理性和安全性。
大跨越输电塔风荷载计算的探讨
１２ １ ） ３０２
计算结果得 到结构的第一 自振周期 。 １６４ ，各 阶 为 ．６ ｓ
振 型 图 如 图 ２所 示 。
模 型 ，进 行 模 态 分 析 得 到 结 构 的 自振 周 期 及 振 型 ． 由 此 计 算 出铁塔各段 风振 系数 ，从 而计算 结构 的风荷 载 ，为输 电
１ 铁 塔 的有 限元分 析
１ １ 有 限 元 模 型 的 建 立 ． 输 电 塔 塔 高 １４ ８ ｍ，呼 程 高 ３ ．
Ｂ类地貌计算 。 有 。 ＝１５ ， 表可以得到脉动增大系数 ．５ 查 ２６ ； 动 影 响 系数 ＝０ ８ ， 正 系数 ０ ．７脉 ．９ 修 和 ０ 根 据 不 同
５ ６ ７
８
６ ３ ６ ９ ７ ５
８ ． ５８
２４ １ ８ １２ ．４ ．Ｏ ．９ ２ ４ １ ８ １ ３ ．７ ．５ ．２ ２ ２ １ ９ １ ３ ．９ ． １ ．６
＝
塔 层 查 表 确 定 ， 型 系 数 可 以根 据 各 个 塔 层 的 相 对 高 度 来 查 振 表 确 定 。 计 算 ， 段 风 振 系 数 值 加 权 平 均 后 为 １４ ， 于 经 各 ．７ 小 １６ 不 满 足 规程 要求 ， 而 要 进 行 调 整 。 构 投 影 面 积 Ｆ 由 ．， 因 结 输 电 塔 每 一 段 几 何 尺 寸 和 构 件 型 号来 计 算 。 塔 风 荷 载计 算 铁 如 表 ２所示 。
Ｆ Ｉ （ Ｎ） （ｌ ） ｌ ｋ
２． ８ ５ ５ ２． ０ ５ ２ ２． ５ ３ ６ ２１ Ｏ ．１ ４ ． ５ ４１ ６ ．４ Ｏ４ ６ ．Ｏ ７ ８ ６ ．９ ６ １
微地形区域输电线路杆塔电线风荷载计算方法
微地形区域输电线路杆塔电线风荷载计算方法1. 引言大家好，今天咱们来聊聊一个看似枯燥但其实充满趣味的课题——微地形区域的输电线路杆塔电线风荷载计算方法。
听起来像是个工程师的专属话题，其实它关系到我们每个人的日常生活。
你想想，咱们的生活离不开电，电从哪里来？没错，就是那些高高的输电塔。
今天就让我们用轻松的方式，一起捋一捋这些看似复杂的计算。
2. 风荷载的基础知识2.1 什么是风荷载？首先，得跟大家普及一下什么是风荷载。
简单来说，就是风对杆塔和电线施加的压力。
想象一下，像是在海边，海风呼啸而来，把你吹得东倒西歪的感觉，嘿，那就是风荷载在作怪！风荷载可不是小事，它关系到杆塔的稳定性和安全性。
要是风力太大，杆塔可就得受不住，真是“千里之行，始于足下”，得从计算开始。
2.2 微地形的影响再说说微地形。
大家知道，地形复杂的地方，风的流动也是五花八门。
有的地方风速快得像追风少年，有的地方则是慢得像蜗牛。
这就得我们在计算风荷载时，得考虑这些“微地形”因素。
比如说，有些地方是山谷，有些地方是平原。
风在山谷里转弯抹角，风速可能会加快。
而在开阔的平原上，风就能肆意妄为，简直就是“风吹草低见兔子”。
3. 风荷载计算的方法3.1 数据收集那么，风荷载到底怎么计算呢？首先，咱得收集一些数据。
比如说，风速、杆塔高度、地形特征等等。
你想，要是数据不准确，那计算出来的结果就像打了无数个无用的草稿，白忙活了。
所以，第一步，得像个侦探一样，仔细收集数据。
3.2 计算公式接下来，就得运用公式了。
这些公式可不是简单的加减乘除，而是结合了很多复杂的数学知识。
不过别担心，公式也没那么可怕，学会了就能轻松应对。
风荷载的计算公式一般是基于风速和杆塔的特性来进行的。
比如说，风速越大，荷载就越大，这个道理大家都懂。
可以想象一下，风把一片树叶吹得飞得老高，那电线肯定也是受不了的。
再说到杆塔的高度，越高的杆塔，承受的风荷载就越大。
就像打篮球，投篮的高度越高，越容易被风干扰。
日本JEC标准输电塔风荷载计算介绍
ｏ ＥＣ ｔ ｎ ａ ｄ ｏ ａ ａ ｎＪ Ｓ ａ ｄ ｒ ｆＪ ｐ ｎ
ＸＩ Ｚ ｉ ｎ Ｗ ＡＮ Ｚｈ ｎ ｕ ＡＯ ｈｊ ， ｕ Ｇ ｅ ｈ ａ
（ ａ ｇ ｏ ｇ Ｅｌｃ ｒｃ Ｐ ｗｅ ｓｇ ｎ ｔ ｕ ｅ Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｅ ｔｉ ｏ ｒ Ｄｅ ｉ ｎ Ｉ ｓ ｉ ｔ ，Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ｔ ａ ｇ ｈ ｕ，Ｇｕ ｎ ｄ ｎ １ ６ ３，Ｃｈ ｎ ） ａ ｇ ｏ ｇ５ ０ ６ ｉａ
风荷 载是 输 电铁 塔 的控 制荷 载 ｌ ６，了解 风荷 ＿ ］ １ －
载 的计 算方 法 很 关 键 。 中 国和 日本地 理 位 置 相 近 ， 但 两 国输 电铁塔 的风 荷 载 计 算 存 在着 较 大 的差 异 ，
日本 采 用 ３Ｓ 瞬时风 速进 行设 计 ，中国采 用 １ ｎ ０ｍｉ
数 、依 据构造物种类 的 系数、屏 蔽 系数 。最后 得 出两 国风 荷 载计 算最 大的 区别是 设计 风速 的取 值 不 同： 日本 Ｊ Ｃ标 准采用 ３Ｓ Ｅ 瞬时风速 ，中国标 准采 用 １ ｎ的平均风速 ，但是随着铁塔 高度的增加 ，区别不大 。 ０ｍｉ
关 键 词 ：Ｊ Ｃ标 准 ； 中 国标 准 ；输 电铁 塔 ；风 荷 载 Ｅ
日本 Ｊ Ｃ标 准 输 电 塔 风 荷 载 计 算 介 绍 Ｅ
肖志军 ，王振 华
（ 东省 电力 设 计 研 究 院 ，广 东 广 州 ５ ０ ６ ） 广 １ ６３
摘 要 ：针 对 中 国和 日本 两 国对 输 变 电铁 塔 设 计 中风 荷 载 计 算 存 在 较 大 差 异 的 问题 ， 分 别 介 绍 两 国铁 塔 分 荷 载 计 算 公 式 及 计 算 公 式 中 的主 要 参 数 — — 基 本 分 压 、 分 压 高 度 系数 、 体 型 系 数 、 风 振 系数 、依 据 构 造 规 模 的 折 减 系
国外输电线路风荷载计算
国外输电线路风荷载计算摘要：在我国“一带一路”战略的指引下，国内工程公司承接国外项目的机会越来越多，因此熟悉国外工程建设的规划、设计、施工和运维等各阶段的规程规范变成非常的迫切。
本文主要对印度输电线路规范风荷载进行计算，为国内设计单位对尼泊尔甚至是印度输电线路设计提供参考和借鉴。
关键词：一带一路；输电线路；IS 802；风荷载Wind Load Calculation for Transmission Lines of AbroadDing Jian（Shanghai Investigation，Design，& Research Institute Co.，Shanghai 200434 China）Abstract：under the direct of the strategy of " the Belt and Road" in China，there are more and more chance for domestic engineering companies to contract foreign projects. Therefore，it is very urgent to familiarise themselves with the specifications and codes in the stages of planning，design，construction，operation and maintenance of foreign construction projects. The mainly calculate the wind load using Indian transmission line code in the article，which provides reference for domestic design company to design transmission line in Nepal and even India.Key words：the Belt and Road；transmission line；IS 802；wind load 在我国“一带一路”战略的指引下，国内工程公司承接国外项目的机会越来越多，因此熟悉国外工程建设的规划、设计、施工和运维等各阶段的规程规范变成非常的迫切。
输电塔风荷载计算
输电塔架风荷载计算1.输电塔基本信息本输电塔架的塔身为干字型方形塔架，总高53.5m，地处B类地区，离地10m 高处的风速为33m/s，整个塔身沿高度方向分为11个风荷载计算段。
图1 塔身立面图2.风荷载计算2.1投影面积的计算不考虑塔身迎风面的倾斜度，将塔身分段投影到迎风面计算净面积，根据所给角钢以及圆钢管的尺寸，计算投影面积，并计算出塔身轮廓所围的面积，以便计算每一段的挡风系数。
2.2基本风压基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地 10m 高统计所得的50年一遇 10min 平均最大风速为标准，近似计算如下：22200330.68/16001600v w kN m ===2.3 体形系数的计算 塔架体型系数s μ如下计算⎪⎩⎪⎨⎧+++=角钢、钢管混合钢管角钢)1(1.1)1(8.0)1(3.1s ηηημη——背风面风荷载降低系数。
故各塔架段的体形系数按上式计算可得表1表1 体型系数的计算2.4 顺风向风振系数由于塔形为干字型，而且高度小于75m ，故干字型塔架一阶自振周期：10.0390.657T s ===故塔架的第一阶自振频率1f 为: 1111.52f Hz T == 塔架一阶振型系数如下计算:443221346)(H z H z H z z +-=φ对于一般竖向悬臂型结构，例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸结构，均可仅考虑结构第一振型的影响。
z 高度处的风振系数z β可按下式计算210121R B gI z z ++=β式中g 为峰值因子，可取2.5；10I 为10m 高名义湍流强度，对应B 类地面粗糙度，可取0.14；R 为脉动风荷载的共振分量因子；z B 为脉动风荷载的背景分量因子。
R =11305f x x =>w k 地面粗糙度对B 类地面粗糙度分别取1.0；1ζ结构阻尼比，对钢结构可取0.01。
11()()x za z z H z B k z ρρφμ=z ρ——脉动风荷载竖直方向相关系数；0.795z ρ== x ρ——脉动风荷载水平方向相关系数，本算例此相关系数可取1x ρ=。
输电塔结构风荷载简化计算研究
输电塔结构风荷载简化计算研究摘要：输电塔是一种高耸结构，属于无限自由度体系。
在工程实际应用时，其有限元模型节点很多，会造成计算风振荷载的困难。
鉴于此，本文将输电塔无限自由度体系简化为多自由度体系，按照风振荷载理论的计算方法，对输电塔多自由度体系进行风振响应计算，从而验证了此方法简化的实用性。
关键词：输电塔结构；动力特性；风荷载；风振响应风荷载是结构的重要设计荷载，特别对于高耸结构（例如输电塔、电视塔、烟囱、石油化工塔等）、高层建筑结构和大跨度桥梁等，有时甚至起着决定性作用。
对输电塔结构进行风振响应分析，则首先要了解其动力特性。
输电塔的基本动力特性主要包括结构体系的自振频率以及各阶振型等；而上述基本动力特性也与诸多因素有关，比如结构体系的构成形式、结构体系的刚度等。
由于输电塔结构的高柔特性，且以风荷载为主，因此其水平振动振动动力特性具有决定作用。
本文主要先从理论上介绍塔体的自由振动方程及求解，然后以新疆百米风区输电塔为例，分析计算单塔结构的频率和振型，根据前几阶重要的动力特性，将塔体多自由度体系简化为多自由度体系，按照风振荷载计算理论，得到塔体重要的部位的响应和内力，以期能够得到对实际工程应用有益的结论。
对高层、高耸结构均可化为连续化杆件结构来处理，属于无限自由度体系。
当然也可将质量集中在楼层处看成多自由度结构体系。
由结构动力学知道，无限自由度体系与多自由度体系的动力特性是相同的，一种体系的公式可推广到另一种体系。
一、输电塔动力特性简化模型对于动力特性计算，只要把质量和刚度以及边界条件模拟正确就可以，和静力计算是不同的范畴。
像输电塔这样的高耸结构，在计算其动力响应时，只考虑一阶顺风向振动、一阶横风向振动、一阶扭转振动就可以满足工程需求。
输电塔的自由振动，其自振周期和振型通常都是按多自由度体系进行计算。
对于钢塔架，可将每一层塔柱、横杆、斜杆相应质量集中在一起，作为一个集中质点，简化成多自由度体系。
自立式格构塔架属于典型的空间杆件系统，由于主要研究塔线体系的水平向风振响应，且输电塔自重较轻，—效应并不明显，数值计算时可以不考虑塔架的几何非线性，而将输电塔视为线性结构进行计算。
【输电杆塔设计培训】02第二章 杆塔荷载计算
第二节 杆塔标准荷载计算方法 一、自重荷载(自重引起的荷载为垂直荷载) 1．导线、避雷线的自重荷载 无冰时
覆冰时
G n1ALV
式中 n 每相导线子导线的根数；
导线、地线垂直档距，m；
γ1 导线、G地线 无n冰2 A垂L直V 比载， N/m.mm2；
γ2 －导线、地线覆冰垂直比载，N/m.mm2；
取0.04m2； W0 －其本风压， kN/m2
B—覆冰时风荷载增大系数，5mm冰区取 1.1，10mm冰区取1.2；
例 4 绝缘子串采用7片x－4.5，串数n1=1,每串
的片数n2=7,单裙一片绝缘子挡风面积AJ=0.03m2， 绝缘串高度约10m，正常情况Ⅰ的风速为25m/s, 覆冰厚度为5mm,地面粗糙度为B类，计算作用在绝 缘子串上的风压。 解：绝缘串高度约10m，查表得风压高度变化
A 导线、地线截面面积 mm2。
LV
2．绝缘子串、金具的垂直荷载
缘子无及冰各时组为合绝绝缘缘子子串串、的金金具具自重重量表。，G可J 查绝
覆冰时
G'j KGJ
式中 K 覆冰系数 ，设计冰厚5mm时， K＝1.075
设计冰厚10mm时，K＝1.150
设计冰厚15mm时角杆塔、耐张型杆塔： 导线、地线张力引起的荷载是角度荷载和不平 衡张力。
1．角度荷载：（为横向水平荷载） 所有张力在横担方向的失量和，如图2 。
PJ＝T1sinα1＋T2sinα2 式中 Ｔ１、Ｔ２ 杆塔前后导、地线张力 Ｎ；
α１、α２ 导、地线与杆塔横担垂线间的夹 角（０）。
当α1＝α2＝α／2时，（α为线路转角） 则 PJ=(T1+T2)sinα/2
α
1.0
20～29 30 ～34 ＞35
日本JEC标准输电塔风荷载计算介绍
日本JEC标准输电塔风荷载计算介绍肖志军;王振华【摘要】针对中国和日本两国对输变电铁塔设计中风荷栽计算存在较大差异的问题,分别介绍两国铁塔分荷栽计算公式及计算公式中的主要参数——基本分压、分压高度系数、体型系数、风振系数、依据构造规模的折减系数、依据构造物种类的系数、屏蔽系数.最后得出两国风荷栽计算最大的区别是设计风速的取值不同:日本JEC标准采用3s瞬时风速,中国标准采用10min的平均风速,但是随着铁塔高度的增加,区别不大.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2012(025)006【总页数】4页(P59-61,68)【关键词】JEC标准;中国标准;输电铁塔;风荷载【作者】肖志军;王振华【作者单位】广东省电力设计研究院,广东广州510663;广东省电力设计研究院,广东广州510663【正文语种】中文【中图分类】TM753风荷载是输电铁塔的控制荷载[1-6]，了解风荷载的计算方法很关键。
中国和日本地理位置相近，但两国输电铁塔的风荷载计算存在着较大的差异，日本采用3 s瞬时风速进行设计，中国采用10 min平均风速进行设计，两国风速重现期均为50a，基准高度为10 m。
为了研究两国输电塔风荷载计算的差异，介绍了文献[7]、文献[8]和文献[9]的输电塔风荷载计算方法，详细比较了风荷载计算公式中的每个计算参数，论述两国标准在输电铁塔风荷载计算上的差异。
1.1 中国标准规范根据中国标准规范，风荷载式中：Ws为风向与杆塔塔面相垂直时杆塔风荷载标准值；W0为基本风压；μz为风压高度系数；μb为构件的体形系数；βr为杆塔风荷载调整系数；Ap为构件承受风压投影面积计算。
1.2 日本JEC标准根据日本JEC标准，风荷载式中：P为风荷载；C为构件的体形系数；q0为按地区划分的基准风压；α为高度变化系数；β为依据构造规模的折减系数(铁塔为1.0，其他杆塔为0.9)；K1为依据构造物种类的系数；K2为屏蔽系数；A为受风面积。
输电塔风荷载计算
输电塔风荷载计算1. 基本风压计算222010/160040/1600 1.0kN/m v ω===2. 风压高度变化系数计算输电塔所处环境为B 类地貌，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）可知0.301.000 1.0010B B z z z μμ⎛⎫=≥ ⎪⎝⎭3. 风载体型系数计算① 塔段：桁架由角钢组成， 1.3s μ=轮廓面积29 1.50.5(4.06 3.26) 1.58.01A m =⨯-⨯+⨯=杆件投影面积221.4(63(90003589)70(43281680)1001503240(5011002175614981051600)45(11861499)5621862)25982382.598n A mm m =⨯⨯++⨯++⨯⨯+⨯++++++⨯++⨯⨯==挡风系数/ 2.598/8.010.324n A A φ===单榀桁架的体型系数0.324 1.30.422st μφμ==⨯=/1b h =查表得0.622η=(1)0.422(10.622)0.684stw st μμη=+=⨯+=② 塔段：桁架由角钢组成， 1.3s μ=轮廓面积20.5(2.04 1.68)3 5.58A m =⨯+⨯=杆件投影面积221.4(63((23202460)22040)10030052)1864520 1.865n A mm m =⨯⨯+⨯++⨯⨯==挡风系数/ 1.865/5.580.334n A A φ===单榀桁架的体型系数0.334 1.30.434st μφμ==⨯=/0.51b h =<查表得0.606η=(1)0.434(10.606)0.697stw st μμη=+=⨯+=③ 塔段：桁架由角钢组成， 1.3s μ=轮廓面积20.5(2.04 2.424) 3.27.142A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(70((26052878)22424)10032062) 2.210n A m =⨯⨯+⨯++⨯⨯=挡风系数/ 2.210/7.1420.309n A A φ===单榀桁架的体型系数0.309 1.30.402st μφμ==⨯=/1b h <查表得0.646η=(1)0.402(10.646)0.662stw st μμη=+=⨯+=④ 塔段：桁架由角钢组成， 1.3s μ=轮廓面积20.5(11.6 2.424) 1.812.622A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(40((6011202)2196417601454)451700703105290(40804558)100(53034880)110264014018032) 4.835n A m=⨯⨯+⨯++++⨯+⨯⨯+⨯++⨯++⨯+⨯⨯=挡风系数/ 4.835/12.6220.383n A A φ===单榀桁架的体型系数0.383 1.30.498st μφμ==⨯=/ 1.35b h =查表得0.562η=(1)0.498(10.562)0.778stw st μμη=+=⨯+=⑤ 塔段：桁架由角钢组成， 1.3s μ=轮廓面积20.5(2.64 3.0)38.46A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(75300080340621001838214030052)2.771n A m =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=挡风系数/ 2.771/8.460.328n A A φ===单榀桁架的体型系数0.328 1.30.426st μφμ==⨯=/1b h =查表得0.615η=(1)0.426(10.615)0.688stw st μμη=+=⨯+=⑥ 塔段：桁架由角钢组成， 1.3s μ=轮廓面积20.5(4.064 3.0) 3.813.422A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(7543922802275216038372) 3.151n A m =⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=挡风系数/ 3.151/13.4220.235n A A φ===单榀桁架的体型系数0.235 1.30.305st μφμ==⨯=/1b h <查表得0.784η=(1)0.305(10.784)0.544stw st μμη=+=⨯+=⑦ 塔段：桁架由角钢组成， 1.3s μ=轮廓面积20.5(4.064 6.08)7.236.518A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(75(327759065198)256608018072702)7.161n A m =⨯⨯++⨯+⨯+⨯⨯=挡风系数/7.161/36.5180.196n A A φ===单榀桁架的体型系数0.196 1.30.255st μφμ==⨯=/1b h <查表得0.856η=(1)0.255(10.856)0.473stw st μμη=+=⨯+=⑧ 塔段：桁架由角钢组成， 1.3s μ=轮廓面积20.5(6.088.04)749.42A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(4076045015202561824263210827536482180(80727068)2)9.438n A m =⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯=挡风系数/9.438/49.420.191n A A φ===单榀桁架的体型系数0.191 1.30.248st μφμ==⨯=/1b h <查表得0.864η=(1)0.248(10.864)0.462stw st μμη=+=⨯+=4. 风振系数计算1) 脉动风荷载的共振分量因子计算塔高H=30.5m ，b=1.5m ，B=8.04m ，w k =1.0，1ς=0.0110.0390.3851()T s=== 111/ 2.5966f T Hz==13077.899f x ===1.6941R ==2) 脉动风荷载的背景分量因子计算B 类地貌，H=30.5m ，k=0.91，10.218α=，1x ρ=0.8417z ρ==① 塔段：29.75Z m =， 1.387z μ=，22341464()0.96723z H z H z z H ϕ-+==11 1.125()x za z z H B k z ρρμ==② 塔段：27.5Z m =， 1.355z μ=，22341464()0.86893z H z H z z Hϕ-+== 11()1.035()x za z z H z B k z ρρφμ==③ 塔段：24.4Z m =， 1.307z μ=，22341464()0.73393z H z H z z Hϕ-+== 11()0.9061()x za z z H z B k z ρρφμ==④ 塔段：21.9Z m =， 1.265z μ=，22341464()0.62623z H z H z z H ϕ-+==11()0.7986()x za z z H z B k z ρρφμ==⑤ 塔段：19.5Z m =， 1.222z μ=，22341464()0.52483z H z H z z H ϕ-+==11()0.6930()x z a z z Hz B k z ρρφμ==⑥ 塔段：16.1Z m =， 1.154z μ=，22341464()0.38713z H z H z z H ϕ-+==11()0.5414()x z a z z Hz B k z ρρφμ==⑦ 塔段：10.6Z m =， 1.018z μ=，22341464()0.19053z H z H z z H ϕ-+==11()0.3020()x z a z z Hz B k z ρρφμ==⑧ 塔段： 3.5Z m =， 1.00z μ=，22341464()0.02443z H z H z z H ϕ-+==110.0393()x za z z H B k z ρρμ==3) 风振系数计算2.5g =，100.14I =①塔段：1012 2.5495z gI B β=+②塔段：1012 2.4252z gI B β=+③塔段：1012 2.2478z gI B β=+④塔段：1012 2.0997z gI B β=+⑤塔段：1012 1.9543z gI B β=+=⑥塔段：1012 1.7455z gI B β=+=⑦塔段：1012 1.4159z gI B β=+=⑧塔段：1012 1.0542z gI B β=+=5. 各塔段风荷载标准值计算①塔段：k 0 6.28s z z i w w A kN μμβ== ②塔段：k 0 4.27s z z i w w A kN μμβ== ③塔段：k 0 4.30s z z i w w A kN μμβ== ④塔段：k 09.99s z z i w w A kN μμβ== ⑤塔段：k 0 4.55s z z i w w A kN μμβ== ⑥塔段：k 0 3.45s z z i w w A kN μμβ== ⑦塔段：k 0 4.88s z z i w w A kN μμβ== ⑧塔段：k 0 4.60s z z i w w A kN μμβ== 6. 塔架基底弯矩计算840.2k M w z kN m==⋅∑。
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输电塔架风荷载计算
1.输电塔基本信息
本输电塔架的塔身为干字型方形塔架，总高53.5m，地处B类地区，离地10m高处的风速为33m/s，整个塔身沿高度方向分为11个风荷载计算段。
图1 塔身立面图
2.风荷载计算
2.1投影面积的计算
不考虑塔身迎风面的倾斜度，将塔身分段投影到迎风面计算净面积，根据所给角钢以及圆钢管的尺寸，计算投影面积，并计算出塔身轮廓所围的面积，以便计算每一段的挡风系数。
2.2基本风压
基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地 10m 高统计所得的50年一遇 10min 平均最大风速为标准，近似计算如下：
22
2
00330.68/16001600v w kN m ===
2.3 体形系数的计算 塔架体型系数s μ如下计算
⎪⎩
⎪
⎨⎧+++=角钢、钢管混合
钢管
角钢)1(1.1)
1(8.0)1(3.1s ηηημ
η——背风面风荷载降低系数。
故各塔架段的体形系数按上式计算可得表1
表1 体型系数的计算
2.4 顺风向风振系数
由于塔形为干字型，而且高度小于75m ，故干字型塔架一阶自振周期：
10.0390.657T s ===
故塔架的第一阶自振频率1f 为: 11
1
1.52f Hz T == 塔架一阶振型系数如下计算:
44
3221346)(H z H z H z z +-=
φ
对于一般竖向悬臂型结构，例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸结构，均可仅考虑结构第一振型的影响。
z 高度处的风振系数z β可按下式计算
210121R B gI z z ++=β
式中g 为峰值因子，可取2.5；10I 为10m 高名义湍流强度，对应B 类地面粗糙度，可取0.14；R 为脉动风荷载的共振分量因子；z B 为脉动风荷载的背景分量因子。
R =
11305
f x x =
>
w k 地面粗糙度对B 类地面粗糙度分别取1.0；1ζ结构阻尼比，对钢结构可取0.01。
11()()x z
a z z H z B k z ρρφμ=
z ρ——脉动风荷载竖直方向相关系数；
0.795z ρ== x ρ——脉动风荷载水平方向相关系数，本算例此相关系数可取1x ρ=。
其中k=0.910，a1=0.218。
表2 风振系数的计算
2.5 风压沿高度变化系数
风随着离地面的高度的变化而变化，故在不同高度的地方，风速不同，故要
考虑风沿高度变化系数。
对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按规范所给表确定。
地面粗糙度可分为A 、B 、C 、D 四类：
A 类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；
B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇；
C 类指有密集建筑群的城市市区；
D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
表略
2.6 风荷载计算和基底弯矩
最后根据塔架各分段风荷载标准值如下：
i z z s A w w 0k βμμ=
0w ——基本风压（kN/m 2），1600/2
100v w =，10v 为10m 高风速（m/s ）；
i A ——各分段杆件投影面积之和（m 2）。
不考虑结构迎风面宽度沿高度变化的修正系数B θ和v θ。
表3 风荷载和塔底弯矩计算
其中风荷载标准值考虑节点板和辅助材等，迎风面增大系数取1.4。
产生的荷载简化为集中荷载作用于各塔段的中点部位。
由表3的计算结果可知风荷载在塔架基底产生弯矩为6181.42kN·m。