钢管杆参数分析及其设计

取值 ，才能有效合理地 减小钢管杆挠度和重量。下 面结合某工程的钢 管杆设计 ，探讨 四个 因素对钢管 杆结 构 的影 响程 度 及其 取 值 。
２．２ 某工程转角钢管杆的参数优化及最优值
以广西某工程双 回路转角 Ｉ型钢管杆 ，该杆呼 高 ２１ ｒｒｌ，主杆分为 四段 ，横担根径３６０ ｍｉｎ，其计算 模型共取了四个参数组合 ，经多次试算 ，得主杆锥度
使钢 管杆 设计 得到 总结 和进 一步 的完 善 。
＝＾ （ａｌ， ，ｚ ）
（１）
２ 钢管杆参 数优化
Ｉｉ＝ （ａ２，ｄ， ，ｔ） 式中 —— 钢管杆挠度 ；
（２）
２．１ 影响钢管杆挠度的因素
口厂一 与荷载分布相关的系数 ；
在安装、正常工作及断线等各种工作状况下 ，钢
口厂一 截面形状系数 ；
的比重较大 ，因此如何使其结构最优化 ，降低本体造 下 ，主杆 的稍径决 定 了主杆 的最 小截 面惯性 矩 ，稍径
价是 钢 管杆设 计 的关键 之一 。
越大 ，截 面惯性矩 就越 大 ，但 相应 主杆 的重量 也 随之
本文根据钢管杆受力及施工运行的特点 ，概括 增大 ；１Ｊｕ大 主杆壁 厚可 有效 地改善 主杆 的应 力状 态 ，
钢管杆为单杆结构 ，在城市送 电线路工程 中承 匀 ，越有 利于材 料充 分发挥 强度 ，但边 数增 多也 导致
受导线各种工作条 件下 的作用力 ，由于设计档距较 加工 边数 增多 ；主杆 锥 度 越 大则 截 面惯 性 矩 随着 主
小 ，排 布较 为密集 ，用 量较大 。其 造价 占工程 总造 价 杆 变化越 快 ，从 而加 大主杆 刚 度 ；在 相 同的截 面形状
杆设计通常以挠度为控制性 因素。
影响程度大的参数取值 ，后确定影 响程度小 的参数
收 稿 日期 ：２０１１－０５一ｌ１ 作者简介 ：卢 ，ｈ（１９７９一），男，广 西玉林人 。工程师 ，硕士 。主要从 事送 电线路设计 ，Ｅ－ｍａｉｌ：７３１３５８３＠ｑｑ．ｃｏｒｎ。
２１
红水河 ２０１１年第 ４期
１／４ ０
第 ７组
１／５Ｏ
第 ８组
１／５Ｏ
第 ９组
１／５０
截面形状 八边形 十二边形 十六边形 八边形 十二边形 十六 边形 八边 形 十二边形 十六边形
主杆 壁 厚 ｔ ｌＯ／／ｌ０／１４／１４ １Ｏ／／１２／１４／１４ ｌＯ／／１Ｏ／１４／１６ ｌＯ∥ｌ２／１４／１４ ｌＯ／／ｌ０／１４／１６
了影响钢管杆结构优化的主要 参数 ，然后结 合某 工 但重量也随之增加 。因此影响钢管杆挠度的参数可
程钢管杆设计的参数 比选优化 ，分析了各 因素对钢 分为钢管杆的锥度 截面形状 、稍径 和主杆壁厚，在
管杆 结构 的影 响程 度 ，并 得 出一些 有益 的结 论 ，以期 荷载已定的条件下可用如下 函数表述 ：
杆挠度一般控制在 １２‰ 以内［２Ｊ。 由于规范所要求
求的前提下，选择合理 的主要参数 （截面形状、壁厚、 稍径和锥度等），使结构最优化。由于不同的参数对 钢管杆挠度和重量的影响程度不同 ，因此设计过程
的挠度高于钢管杆钢材承载极 限时的挠度 ，故钢管 应根据参数对钢管杆 的影响程度依次考虑 ，先确定
由表 ２－４的计算结果可知 ，随着锥度值减小，钢 管杆的计算重量减小 ，整杆的挠度与应力 比均增大。
影响因素
Ｘ
主杆 锥 度
＾
第 １组 １／３Ｏ
第 ２组 ｌ／３Ｏ
表 １ 参数组合及计 算结果表
第 ３组 １／３Ｏ
第 ４组 １／４０
组 别 第 ５组 １／４ ０
第 ６组
第 ３０卷第 ４期 ２０１１年 ８月
红水 河
ＨｏｎｇＳｈｕｉ Ｒｉｖｅｒ
Ｖｏ１．３０，Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２０１１
钢 管杆 参数分析及其设计
卢 山
（广西 电力工业勘察设 计研究院 ，广西 南宁 ５３Ｏｏ２３）
摘 要：文章根据钢管杆受力特点，分析总结了影响钢管杆挠度和计算重量的主要参数，在对钢管杆设计的各项参 数进行优化 比选的基础上 ，分析 了各项参数对钢 管杆 承栽能 力和计 算重量的影响 ，得 到 了钢 管杆设计 所应遵循 的
—
—
主杆顶部至截面 ｉ处 的长度；
中，钢管杆的挠度过大 ，将导致导线与周围建筑物的
—
截面 ｉ处的惯性矩 。
间距不满足安全距离而放电 ，因此在荷载的长期效
由上 可 见 ，设 计 过 程 即是 在 满 足挠 度 和 强度 要
应组合作用下 ，钢管杆杆顶 的最大挠度不应超过杆 身高度的 ５‰（直线杆）及 ２Ｏ‰（转角杆）Ｃｌ】，但转角
三个水平 ：①１／３０、② １／４０、③１／５０；截面形状三个 水平 ：①八边形、②十二边形、③十六边形 ；主杆壁厚 三 个 水 平 ：① １０／／１０／１４／１４、② １０／／１２／１４／１４、③ １０／／１０／１４／１６；稍 径三 组水 平 ：０）３２０、＠５５０、＠ ６８０： 按正交表组合如表 １所示。
管杆主要受导地线所产生 的荷载、风荷载及杆身 自
ｄ— — 主杆 顶部 直径 （稍径 ）；
重荷载作用。相同条件下 ，弯矩越大 ，则钢管杆所产 生的挠度也越大 ；且当挠度较大时，还应计人钢管杆 自重所产生的附加弯矩 ，即二阶效应 。在城市线路
—
—
主杆锥度 ；
￡—— 截面 ｉ处的主杆壁厚 ；
ｌ０∥ ｌ０／１４１１４ １０／／ｌ０／１４／１６ ｌ０／／ｌ０／１４／１４ １０／／ｌ２／１４／１４
ｍｍ
稍 径 ｄ
１＂１
１１＂Ｉ１
３２Ｏ
５５Ｏ
６８０
６８０
３２０
５
５Ｏ
５５０
６８０
３２０
主杆应％ 力 比 Ｓ６ ９６门６—１ ２８／５２／５５／５５ ２１／５０／４６／４２ ２３／５３／６５／７４ ７ｌ／１４４／ｌ２ｏ／ｌ０６ ３３／嚣３／７８／８ｌ ３５／１ｏ０／１ ００／９３ ２６／７７／８ｌ／８８ ８６／１６１／１６８／１６８
一 些 原 则 和 结 论 。
关键词 ：钢管杆 ；参数优化 ；送 电线路 中图分类号 ：ＴＭ７５３ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１００１—４０８Ｘ（２０ｌ１）Ｏ４—００２１—０３
１ 前言
由钢 管杆 的受 力 特 点 可知 ，其 主 杆截 面边 数越 多，越接近于圆形 ，钢管杆主杆的各方向受力就越均