输电塔结构模型快速建立的实现方法
山地输电塔模型设计与制作
加载前，将底板卡扣在承台板上，挂上 3 根导线（各参赛队相同，在模型制作前 统一抽签确定）、加载盘和侧向加载引导线，此时为“空载”阶段，并在承台板上放 置 3 个激光测距仪用于测量 3 根导线跨中加载盘底面至承台板面之间的净空距离。荷 载施加分三级，一、二级加载均为挂线荷载，分别在指定导线的加载盘上放置砝码， 三级加载是通过侧向加载引导线施加侧向水平荷载。
（绑扎方式自定），用于模型和导线挂钩或侧向加载挂钩之间的连接。用于悬挂导线
和连接侧向加载引导线的高强尼龙绳不允许共用，高强尼龙绳不得兼作结构构件。
（5）导线采用直径 2.0mm 的钢绞线（参考质量 16g/m）制作，长度自定，但单根 导线总长（含挂钩）应在 600mm~1400mm 的范围内，各导线悬挂加载点（3 个）设在 导线总长（含挂钩）的四分点处。不得进行拆分或合并钢绞线等操作，也不得将钢绞
（2）表中“标准质量”仅用于计算各参赛队领用材料质量，进而计算材料利用效
率得分。
密度
顺纹抗拉强度
抗压强度
弹性模量
0.8 g/cm3
60 MPa
30 MPa
6 GPa
表 4 竹材参考力学指标
（3）模型制作提供 502 胶水（30g 装）6 瓶，用于结构构件之间的连接。
（4）提供长度为 200mm 高强尼龙绳（2mm 粗）4 段，绑扎在低挂点、高挂点上
公差），各参赛队可提出更换。
竹材规格
竹材名称
标准质量（g）
1250mm×430mm×0.20 (+0.05) mm 集成竹片（单层）
电力输电线路大跨越铁塔结构的设计分析
电力输电线路大跨越铁塔结构的设计分析摘要：输电线路铁路塔可视为一种三维建筑形式,通常用于在空气中安装高压或超高压输电线路,有时也用于安装雷电线路。
在正式使用过程中,工作人员可以根据回路和电压值的差异,并根据现场实际情况准确划分塔架结构,以便合理选择和应用。
在实际施工过程中,有关人员应高度重视塔架结构的应用和性能的提高。
关键词：电力输电线路；大跨越铁塔结构；设计引言大跨越铁塔是输电线路杆塔中设计难度最大、结构最为复杂的塔型，该项目使用经过二次开发的三维数字化软件进行大跨越铁塔三维数字化成品的设计。
设计成品是通过采用三维数字化技术建立的工程信息集合，具备完备性、关联性、一致性、唯一性、扩展性等特点，满足可视化、可分析、可编辑、可出图等工程全生命周期应用需求的模型，同时包含完备的数字化信息，以期实现避免构件碰撞、完善结构设计、提高设计准确性、适应加工要求及配合施工组织等目的。
1输电线路大跨越铁塔结构设计的原理与其他类型的结构不同,通过铁塔结构的大型传输线提供高度稳定性,因此注意这种结构的设计原则非常重要。
输电线路有一定的权重,在长距离传输过程中,输电线路自身的权重和环境因素都会影响其稳定性,为了保证输电线路的有效支撑,必须设计合理的结构。
塔的设计可以更好地改变输电线路的电压,并可以通过在遇到恶劣天气和其他环境因素时合理分配力量来减少危险情况的发生。
在使用跨塔架结构的输电线路时,存在一些问题,特别是施工成本高。
这种结构的建设更加复杂,在整个项目中需要更长的时间,从而导致更高的投资。
铁塔大跨度输电线路结构也需要加强,目前一些电力项目不能根据实际情况和基本条件进行设计,在预埋过程中应采用小跨度埋设法,这在一定程度上会影响铁塔大跨度结构的稳定性。
最有效的措施是增加地基的面积,以增加与地面的接触面积,以提高其稳定性。
2输电线路大跨越铁塔正向设计目前，输电线路中铁塔常规设计方法仍以二维设计为主，设计成品一般为纸质施工蓝图。
输电线路铁塔三维数字化建模方法研究
输电线路铁塔三维数字化建模方法研究李美峰;冯勇;许泳;黎亮;黄兴【摘要】输电线路工程正在大力推进三维数字化和智能电网的建设,实现对设备设施全寿命周期的管理.但目前针对铁塔的三维数字化建模方法暂无系统性研究.对铁塔三维数字化模型进行定义,分析模型细节层次,总结和分析目前主要的建模方法及优缺点,提出了一种从铁塔计算模型直接生成三维实体模型的建模方法,从而构建满足全寿命周期管理的铁塔模型.梳理现有铁塔三维数字化建模通用软件的优缺点,采用Tekla Structures软件,建立一种特高压工程铁塔三维模型.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2019(046)007【总页数】6页(P18-23)【关键词】铁塔;三维数字化模型;建模方法【作者】李美峰;冯勇;许泳;黎亮;黄兴【作者单位】西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;西南电力设计院有限公司,四川成都 610021【正文语种】中文【中图分类】TM750 引言近年来，建筑信息模型化（Building Information Modeling，BIM）技术在建筑、水力、化工、石油等行业进入应用阶段，但在输电线路行业尚处于探索阶段。
即使将BIM技术应用于实际工程，也仅作为辅助施工和加工的一种手段。
为建设智能电网，输电线路行业正大力推进三维数字化设计，力求建立全线路完整的三维数字化模型，满足工程全寿命周期管理的需要。
输电线路模型主要包括铁塔、基础、金具、绝缘子串、导地线等设备设施等，其三维数字化模型中包含了丰富的数据信息，既可表达外形等几何信息，又包含设备的属性信息以及与关联设备间的逻辑关联信息。
基础、金具、绝缘子串和导地线因其部件少，形状特征可归纳提取，早已实现参数化建模。
而输电铁塔因其具有塔型多样、结构布置形式种类多、零件数量巨大，多接身多接腿组合、挂点和塔脚局部构造复杂等特点，已成为输电线路三维数字化模型的关键。
输电塔计算书
特种结构输电塔模型计算书小组成员：王宇谈佳伟马思遥一、设计说明《特种结构》课程系列实践环节I——结构模型设计制作及加载竞赛模型为一个自立式输电塔模型。
模型的加载分为静加载和动加载两部分。
静荷载包括竖向加载和侧向加载，以模型的荷重比来体现模型结构的合理性和材料利用效率。
动加载为瞬间卸去侧向重物，以模拟导线断线荷载，模型将受到一定的水平冲击荷载。
其中，制作材料由主办方提供，模型将采用木质材料制作结构构件，即主受力支承骨架结构；同时还有502胶水用于构件之间的连接、模型与底板的连接，以及现场铁块固定需要的热熔胶。
竞赛目的是为了在全面满足竞赛要求的前提下，。
赛题对参赛队员的力学分析能力、结构设计和计算能力、现场制作能力提出了较高要求。
通过自立式输电塔结构模型的设计和制作，学生进一步加深在《特种结构》课程中关于输电塔结构设计分析的理解和认识，使学生在结构知识运用能力、创新能力、动手能力、团队协作精神等方面得到全面提升。
二、结构选型根据基本竞赛规则，结构不仅承担竖向静荷载（即铁块质量），而且需承受一定量级的动力水平荷载，在重物作用和水平动力作用两种情况下具有足够的刚度，且在最大的动力加速度不发生破坏，因此设计作品应该使结构效率最大化，即用最少的材料消耗实现结构强度和刚度的最大化。
对于结构形式及造型而言，此次结构设计竞赛规定至少包括一个自立式输电塔的基本骨架，限制了结构的高度、底层尺寸和横担设置高度的范围，横担外轮廓不得超出图示“横担界限”，规避区内不得出现任何构件。
从竞赛要求给定的平面尺寸来看，我们认为采用空间刚架结构是较理想的选择。
空间刚架具有大空间的建筑功能优势，同时在视觉上，我们也希望以尽量少的杆件形成较强大的空间结构，并通过设计等截面柱形成塔形结构来减小杆件的截面尺寸，其中充分考虑到P-⊿效应。
我们在结构选型过程中分别从结构体系及结构外形两方面进行了分析。
在结构体系的选取方面，由于刚架体系的竖向刚度较大，能承受较大的弯矩作用，且传力最为直接、高效，非常适用于较高建筑结构。
高压输电铁塔结构优化设计方法研究与应用
高压输电铁塔结构优化设计方法研究与应用颜财敏，董玉碧（温州泰昌铁塔制造有限公司，浙江温州325024）【摘要】高压输电铁塔由于具有不受地形限制、占地少以及稳定性好等诸多优点，已在国内外得到了较为广泛的应用。
而对高压输电铁塔结构的优化设计是一个不断“内力计算—杆件选择—内力重分析—杆件重新选择”的多次循环过程，所以，对铁塔结构进行内力分析是结构优化设计必不可少的前提工作。
只有在对铁塔结构进行正确、合理的内力分析的基础上，铁塔结构的优化设计才能得以进行，并取得比较好的优化效果。
关键词：应用功能；输电铁塔；结构形式；设计方法中图分类号：TM75文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.06.071Research and Application of Structural Optimization Design Methodfor High Voltage Transmission TowerYan Caimin，Dong Yubi（Wenzhou Taichang Iron Tower Manufacturing Co.,Ltd.,Wenzhou,Zhejiang325024,CHN）【Abstract】High-voltage transmission tower has been widely used at home and abroad due to its advantages of being free from terrain restrictions,less land occupation and good stability. The optimization design of the high-voltage transmission tower structure is a repeated cycle pro⁃cess of"internal force calculation,member selection,internal force reanalysis and member re-selection".Therefore,the internal force analysis of the tower structure is an essential prerequi⁃site for the structural optimization design.Only on the basis of correct and reasonable internal force analysis of the tower structure,can the optimization design of the tower structure be car⁃ried out and achieve better optimization results.Key words:application function；transmission tower；structural form；design method以架空输电线路传输电能是输送和分配电能的根本方式，它的应用已有百余年的历史。
模型驱动的激光点云输电线路杆塔高效3D建模方法
第27卷 第1期2020年2月地理信息世界GEOMATICS WORLD 2020.2Vol.27 No.1模型驱动的激光点云输电线路杆塔高效3D建模方法余文辉1，奚建飞2，雷伟刚2，吴争荣1，王 昊2，朱昌宇2，钟华赞1，唐 涛3（1. 中国南方电网有限责任公司，广东 广州 510700；2. 南方电网数字电网研究院有限公司，广东 广州 510663；3. 武汉珞珈灵智科技有限公司，湖北 武汉 430079）【摘要】为了提升输电杆塔三维建模的效率和质量，提出了一种模型驱动的激光点云输电线路杆塔建模方法，以解决实际生产应用中大范围输电杆塔的快速、高精度三维模型建立问题。
本方法先建立不同类型的杆塔模型，然后利用获取的输电网点云数据计算点云分布的方向特征，确定输电杆塔的主方向，为每个杆塔确定局部坐标系。
进而通过半自动化方式从杆塔点云中捕捉杆塔关键点，通过模型匹配算法，确定与点云数据最佳匹配的杆塔模型。
相较于现有的人工编辑方式和组件式建模方法，以模型驱动的方法可以保证所建立的杆塔模型的完整性以及准确性，需要较少人工编辑的同时提升了效率和质量。
经过真实数据测试表明，本文方法具有可行性和实用性。
【关键词】智慧电网；输电杆塔；点云；三维建模；模型库【中图分类号】P407.5 【文献标识码】A 【文章编号】1672-1586（2020）01-0127-06A Model-Driven 3D Modeling of Power Transmission TowersYU W enhui 1, XI Jianfei 2, LEI W eigang 2, WU Zhengrong 1,W ANG Hao 2, ZHU Changyu 2, ZHONG Huazan 1, T ANG Tao 3(1. China Southern Power Grid Company Limited,Guangzhou 510700, China; 2. China Southern Power Grild Digital Grid Research Institute co., Ltd, Guangzhou 510663, China; 3. Wuhan Dynspai Technology CompanyLimited, Wuhan 430079, China)Abstract: To meet the requirements of rapid construction of 3D towers, we proposed a model-driven method for the 3Dmodelling of power transmission towers based on laser scanning point clouds. Firstly, we build diverse tower models, and then defined the main direction of towers based on the spatial distribution of point clouds. The local coordinate system for each tower was also defined. After that, key points of each tower was derived semi-automatically from point clouds.The best matching tower model could be selected using the model matching algorithm. The method was applied to a given power transmission tower. Results shown that compared with current manual editing and component modeling methods, this approach helps improve the efficiency and accuracy of 3D tower modeling.Key words: smart grid; transmission tower; point cloud; 3D reconstruction; model base引文格式：余文辉，奚建飞，雷伟刚，等. 模型驱动的激光点云输电线路杆塔高效3D建模方法[J].地理信息世界,2020,27(1):127-132.作者简介：余文辉（1968年-），男，广东广州人，高级工程师，博士，主要从事生产设备管理及生产信息化管理、电力系统生产技术管理等工作。
输电塔结构模型设计
“大鹏展翅”输电塔结构模型设计理论方案浙江省大学生结构设计竞赛组委会二OO七年十月目录序 (2)1. 设计说明书 (4)1.1 研究背景和意义 (4)1.2 结构的构思和结构的选型 (4)2. 方案图 (7)2.1 模型三维图 (7)2.2 模型三视图 (8)2.3 主要构件图 (9)2.4 支座与连接详图 (10)3. 计算书 (11)3.1 计算模型 (11)3.2 荷载分析 (11)3.3 内力分析 (12)3.4 整体结构水平方向变形分析 (13)3.5 材料的力学性能与粘结工艺 (13)四研究中存在的问题及反思 (14)序输电塔作为这个电器的时代的支撑点，她需要耐人寻味的体态，轻盈的身躯，以及一副刚强的骨架。
一个构筑物第一时间传递给我们是视觉上的冲击，那就是外形。
自身的重量是任何物体所必须克服的，轻盈的身躯将为基础减去相当的负担。
承受再轻的重量，也必须有相应的骨架。
面对高耸的输电塔更是如此。
一副合理的骨架结构是承载能力的关键。
短短10年时间内我国输电线路长度增加了一倍多。
在电网建设的过程中，输电塔也得到了前所未有的发展，从早期的以木材为主要材料作为输电杆，到后来以钢筋水泥杆为主要材料作为输电塔，到现在的以钢材为主要材料作为输电塔；塔重从单基重量1－2吨，发展到现在最大单基塔重3980吨；塔高从几米发展到2004年10月建成投产的江阴段长江大跨越，塔高346.5米，是世界输电第一高塔。
因而在此次我们主要考虑以下几个方面来来设计我们的结构：承载能力高、自重轻、结构稳定，合理、外形新颖、符合实际制作、使用时结构变形小。
满足以上各个方面，我们舍弃了传统的类似于筒体的桁架，采用了单刚片受扭的双刚片交叉结构。
她作为一个刚片受水平垃力，可以减少较多面上的短杆件的使用。
自重轻，耗材少。
外形更是完成了一个突破。
同时长杆件的使用减少了结点的处理更符合实际制作的要求。
更为了使结构为创新，经济，美观，使用，我们采用了双刚片X交叉的结构。
大学生结构设计竞赛输电塔模型设计与分析
大学生结构设计竞赛输电塔模型设计与分析苏骏，杨硕，余佳力，李扬（湖北工业大学土木建筑与环境学院，湖北武汉430068）引言在土木工程高等教育中，结构设计竞赛可以为土木相关专业的大学生提供一个展现自我创造力的平台，使其创新探索、实践动手等方面的能力得到充分的锻炼和提升[１]。
鉴于此，为将所学专业知识运用到工程实践，提高大学生团队协作能力和创新意识，我校参加了竞赛题目为“山地输电塔模型设计与制作”的2019年全国大学生结构设计竞赛。
[２]一、结构方案选型分析（一）方案构思分析赛题后，选择以实际输电塔结构为背景，参考其对设计此次竞赛输电塔结构模型的指导作用，总结出以下几个难点：①分析承受不对称竖向荷载时结构承载力及变形性能；②分析承受竖向和变方向水平向荷载时结构的承载力；③控制结构质量、减小所受应力以及提高结构的刚度之间做到合理平衡的方法。
（二）结构选型通过反复计算和加载试验，最终模型经优化后选定了带长拉索的塔式结构，0°、15°和30°模型相同（如图1所示），为了避免45°工况时模型与加载装置碰撞将高挂点向外水平偏移。
模型采用等腰直角三角形截面（如图2所示），由横梁划分的塔体层数由四层改为三层，之间用交叉拉带相连，大大减少了构件数量。
但因此梁柱受力较大，尤其是在二级扭转情况下大量的圈梁拉带受力较大，此问题通过调整杆件截面和厚度得以解决。
悬挑水平偏移45°以减小导线张力的水平分量，减小了扭矩以及倾覆力矩，并且仅保留下弦两根杆件，上弦杆则用连接高挂点和低挂点的拉带代替。
将上弦拉杆改为拉带使应力集中，随构件受拉力因此加大但采用拉带充分利用了竹材抗拉不抗压的特性，并且减少了节点拼接的构件降低了节点处理的难度。
另外利用偏移的低挂点，设置两条长拉索，连接于低挂点和塔底，以此抵抗二级的扭转作用将低挂点所受拉力传递至柱脚避免塔身受力过大。
但由于制作误差长拉索很难在开始加载时立即发挥作用，所以要在一定程度上降低塔身刚度以使模型发生扭转变形，进而使长拉索充分发挥作用。
输电线路铁塔的三维建模
输电线路铁塔的三维建模绪论1.1、概述三维激光扫描技术目前是测绘领域中一个新的研究热点。
众所周知，传统测绘技术主要是单点精确测量，要用其采集数据进行三维建模就存在很多问题，因为描述目标结构的完整属性需要采集大量的点，少则几万，多则几百万甚至几千万，这样才能把目标完整地建模，所以，用现代高精度扫描技术就可以解决了这个问题。
三维激光扫描技术就是全自动高精度立体扫描的技术，它不同于单纯的测绘技术，它主要面向高精度逆向工程及三维模型重构，具有独特的优势：数据获取速度快，实时性强：数据量大，能详细描绘物体的细节；主动性强，能全天候工作；全数字特征，信息传输、加工、表达容易；操作方便，扫描时由软件控制仪器工作。
因此，对基于三维激光扫捕数据的建模技术研究很有必要。
三维激光扫描技术又称“实景复制技术”，对任何复杂的现场环境及空间进行扫描操作，采用高精度逆向三维建模及重构技术，以获取研究目标的三维坐标数据和数码照片的方式快速获取各种大型的、复杂的、不规则、标准或非标准等大型实体或实景等目标的三维立体信息，直接将这些三维数据完整地采集到电脑中，进而快速重构出目标的三维模型及线、面、体、空间等各种数据，再现客观事物真实的形态特性。
该技术为快速获取空间数据提供了有效手段，是继GPS技术以后的又一项测绘技术新突破。
利用地面三维激光扫描仪对物体进行数字化，得到物体表面大量点的三维坐标集合，称为点云数据。
这些三维激光点云数据还可进行各种后处理工作(如：测绘、计量、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实等)，即所谓的逆向工程应用。
所有采集的三维点云数据及三维建模数据都可以通过标准接口格式转换给各种正向工程软件直接使用。
目前空间模型的表达一般用面体，包括平面和曲面，平面的表达用的最多的是平面三角形，因为空间中任意三个点都可以决定一个平面；曲面的表达一般用基于控制点的NURBS曲面，此曲面以一定量的控制点来控制整个曲面的形状。
由三角形组成的三角网应用非常广泛，它可用于表达物体表面细致的凹凸形状，进行光照反射的分析，纹理映射，以及空间信息的获取；而曲面的应用也很有效，它可建立光滑自然的曲面造型，更趋于真实。