计算机在输电线路基础设计中的应用

计算机在输电线路基础设计中的应用

发表时间：2018-06-22T09:53:38.543Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：曾润章[导读] 摘要:随着计算机技术的发展，现代线路设计方法是借助计算机技术、使用动态优化、离散优化的方法进行设计，而传统的线路设计是使用手工和经验的方法进行的。（安徽省电力有限公司检修分公司安徽省合肥市 230000）摘要:随着计算机技术的发展，现代线路设计方法是借助计算机技术、使用动态优化、离散优化的方法进行设计，而传统的线路设计是使用手工和经验的方法进行的。我们在进行输电线路方案评价与决策专家系统的研究时，接触到了目前国内外线路设计的最新动态，现介绍如下，以便提高线路设计的质量和效率。文章重点阐释了网格型搜索工艺在传送电路基础结构电脑改进设计中的具体运用，依托它的完

美应用可以实现经济收益上的最高数值。关键词：计算机；输电线路；基础设计；应用引言近10年来，随着计算机技术的迅猛发展和微机的广泛普及，一批优秀软件脱颖而出，输电线路设计均计算问题开始得到解决。在输电线路铁塔基础的设计中，基础优化设计将对降低上程造价起到很大的作用。我们运用网格搜索法建立了优化计算数学模型，实现了以最小基础上程造价为目标的铁塔基础优化设计。。该软件在输电线路设计中得到了较为广泛的应用。但是从近年来对该软件的使用和现场反馈的情况看该软件还存在一些不足之处。

1 当前我国选择线路路径方法简介选线工作分为初勘选线和终勘选线两步。初勘选线的内容有图上选线、收集资料等；终勘选线是将初勘确定的路径，在现场具体落实，按实际地形情况修正图上的选线，确定线路的最终走向。设计手册中虽有一些选线的原则，但这些原则在实际中往往是矛盾的，例如，线路要尽可能短，要尽量避开森林、绿化区，这可能是矛盾的。在确定路径时，如何协调选线中这些矛盾的原则，打破几十年的习惯设计法，是个难题。

2 基础优化设计的目标函数过去在结构设计中，许多是以结构受力最合理作为优化设计的目标，它只是追求了结构体系上某一项或某几项的最优值或最佳解，而这种优化设计的结果在经济上往往不是最佳。只有技术上的可行性与经济上的最优化二者兼得的设计方案，才是我们进行优化设计的最终目标。从输电线路铁塔基础的造价分析看，影响基础造价的因素很多，而且有些还比较难以用量化的形式在基础设计中直接描述，比如气候因素、地形因素、运输半径、道路交通情况等与施上密切相关的条件。尽管如此，这些因素最终都可以在基础混凝土、钢筋和基础开挖（回填）土石方量的修正单价里间接地反映出来。因此，我们就可以简化设计中的目标函数，着重讨论以上三项最主要的而且能够确定的因素，作为经济上考虑造价是否最优的关键因素。众所周知，铁塔基础的设计是由基础所受外力的大小和地质条件的好坏决定的。这些可以作为设计的已知输入条件，而我们想得到的不外乎其外形尺寸和相应的主柱与底板配筋、锚固用的底脚螺栓规格、数量等，因此，我们认为基础设计的主要变量有：基础的底板宽度（B}基础的高度（H}主柱宽度（CW）以及底板和主柱之间的台阶宽度模数.TODE工为适应上程施上中模板的要求，设计变量都要满足建筑施上规定的模数（1OOmm），因此它们均为离散的变鼠这样，我们可定义以最小基础造价为口标的优化设计的口标函数为：F（x）=F1（x）+F2（x）+F3（x）其中：x=（B，H，CW，MODE）引F1：计算基础全部混凝土价值的函数；F2：计算基础全部钢材价值的函数；F3：计算基础全部开挖（回填）土（石）方价值的函数求得最佳的基础造价也就是求使F（x）达到最小值的解.

3 设计的技术约束条件根据《架空输电线路设计技术规程》（SDJ3-79）及《输电线路基础设计技术规定》（SDGJ62-84）的要求，所有在回填抗拔土体中按“土重法”进行的基础设计，应满足的条件都属于约束条侏其中，卞要是基础的上拔稳定、下压稳定和正截而强度等计算约束条件。

4 网格型搜索工艺现阶段铁塔结构改进设计的手段应当划分成基准工艺及规划工艺。基准型工艺是依托于工程规定的设计规范来构建某类改进设计基准，并利用此基准来完整设计流程。在以前选取此类手段所拟定的高架输电线路铁塔地基结构的设计程序软件当中，都是按照“拉压同强”作为基准来实现设计方案改进的，换而言之，所有铁塔基础结构方案设计不但需要各类的限制性指标均须达到技术标准，并且须使基础结构设计中的上拔性能稳定及重压性能稳定维持在同等或相应的水平上，这种基础结构模式、其外观结构尺寸和掩埋深度，方是最优受力状况。遵照此种设计思路所拟定的技术方案，它的应力分布相对平衡。此类手段通常不关联到任务型函数，未能去达到设计的经济利益最高数值，所以它的题解通常不会获得最优化，技术控制数据并非一定是最高水平，而且其运用具备相当的约束性，在软质层地基结构中极有可能发生没有题解的现象，尤其是不十分满足于如同高空线路中铁塔地基结构设计中如此含多类限制指标的情况，所以一定要改进其限制指标，适当给予相应的留存。规划确定法的实质是在某种规定限制指标下求取任务函数的最值等级。“网格型搜索工艺”是一类基础的数学型规化法，亦能够称其为“尽举模式”，其运用手段是将现实问题设置在相应区问内并划分成网线结构，具体来说，即是顺着地基结构的宽向及深向设置下网格结构，其中的一个交点即可视为一种设计结果。在这其中包括有能用的，亦包括不能用的；其可用网点中又包括节省与浪费材料的情况之分。遵从相应的规则对全部可用点实施系统性对比，最后即能够选择出最佳的编制程序： 4.1 网格范围由于铁塔底部正侧面宽度有限，为保证正常受力工作，相邻两个基础要留出一定的分隔距离，分隔距离由基础施工时的防护措施确定，因此基础最大宽度由上述二条件决定。基础埋藏深度不只受到地质条件和施工条件的限制，还因为采用“土重法”设计，它的特点就是如果埋深超过临界深度，设计上拔力的增加速率明显下降，因此不可能使基础埋深过大，可以适当指定最大基础埋深的范围。

4.2 最优解的选择对可行域内的解能计算出每个设计方案中基础的混凝土用量、钢筋用量、开挖（回填）土（石）方量，乘上它们的修正单价，算出其实际本体造价，经过简单的比较和升序排列，将某种基础优化设计出的几百个、甚至上千个方案，按照造价最低的排第一位，造价次之的排第二位，以此类推。结束语