塔线体系在覆冰荷载作用下的力学性能

第３０卷第６期２　０　１　
２年６月水　电　能　源　科　学
Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．６
Ｊｕｎ．２　０　１　
２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０６－０１６６－
０４塔线体系在覆冰荷载作用下的力学性能研究
刘春城，刘法栋，毛绪坤，李霞辉
（东北电力大学建筑工程学院，吉林吉林１３２０１２
）摘要：以５００ｋＶ典型设计中的５Ｂ－ＺＢ１直线酒杯塔为原型，采用空间桁梁混合结构来分析输电塔和索结构，并基于有限元方法分析导地线，构建了输电塔及塔线体系模型，通过逐级增加覆冰厚度的方法进行静力计算，分析了输电塔和塔线体系在覆冰荷载、风荷载、自重荷载及导线张力共同作用下的力学性能，对比分析了计算结果。

结果表明，在覆冰荷载作用下杆塔的主要破坏是达到钢材的屈服强度而发生失稳破坏，输电单塔比塔线体系更偏于安全，
而塔线体系更符合实际情况。

关键词：输电塔；塔线体系；ＡＮＳＹＳ；覆冰；力学性能中图分类号：ＴＭ７５３；ＴＭ７２６．３
文献标志码：Ａ
收稿日期：２０１１－１０－１０，修回日期：２０１１－１１－１８基金项目：吉林省自然科学基金资助项目（２０１０１５５４
）作者简介：刘春城（１９６９－），男，教授，研究方向为输电线路工程防灾减灾和碳纤维复合芯导线的开发与应用，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｃｃｈｅｎｇ
＠ｍａｉｌ．ｎｅｄｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 输电线路覆冰是一种严重的自然灾害，
低温、冻雨、湿雪、冰冻等恶劣天气会造成输电线路严重覆冰，引起覆冰闪络、断线、倒塔等电网灾害，严重威胁电网安全运行，给社会造成了巨大的经济损
失［１］。

因此，研究覆冰荷载作用下输电线路的力
学性能具有重要的理论意义和工程价值。

目前，输电线路覆冰研究已取得重大进展。

Ｊｏｎｅｓ　Ｋ　
Ｆ等［２］
在导地线径向均匀覆冰模型的基础上，提出
了角钢铁塔的均匀覆冰数学模型，给出了计算公式，
计算了不同截面形状的一致均匀覆冰厚度；刘纯等［３］以湖南５００ｋＶ复沙线倒塔段为原型建立
有限元模型，通过计算分析得出了输电塔随导线
覆冰厚度变化的极限承载力；李雪等［４］以湖南
２２０ｋＶ挂靖线倒塔段为原型建立塔线体系有限元模型，对覆冰和风荷载作用下输电塔线体系进行非线性屈曲分析，计算出覆冰荷载及风荷载与覆冰共同作用下输电塔结构的极限承载能力，分析了倒塔的主要原因。

鉴此，本文以５００ｋＶ典型设计中的５Ｂ－ＺＢ１直线酒杯塔为原型建立输电塔及塔线体系模型，通过逐级增加覆冰厚度的方法进行不同覆冰厚度下的静力计算，对输电塔和塔线体系的力学性能进行分析。

１　构建模型
输电塔的原型采用５００ｋＶ典型设计中的５Ｂ－
ＺＢ１直线酒杯塔。

该输电塔地处５Ｂ模块，为海拔１　０００ｍ以内、设计风速３２ｍ／ｓ、覆冰厚度１０ｍｍ、导线为４×ＬＧＪ－
４００／３５的单回路酒杯塔。

塔高４７．５ｍ，呼高４２．０ｍ，根开７．７６ｍ，塔身的平面形状为正方形，水平档距为４２０．０ｍ，垂直档距５５０．０ｍ，代
表档距３５０．０ｍ。

输电塔塔材选用Ｑ３４５和Ｑ２３５角钢。

将输电塔结构作为空间桁梁模型建模，所有梁单元均选用ＢＥＡＭ１８８单元模拟，杆单元均选用ＬＩＮＫ８单元模拟。

输电塔的有限元模型见图１。

图１　输电塔有限元模型
Ｆｉｇ．
１　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｏｗｅｒ　ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｌ根据５００ｋＶ典型设计中关于绝缘子串规
范［５］
要求，本模型采用２８片ＸＷＰ－
１６０，总长４．３４ｍ，其中相绝缘子串采用“Ｖ”型布置。

用ＡＮＳＹＳ建模时采用ＬＩＮＫ８单元，绝缘子串与输电导线之间的连接及与输电塔横担处的连接都认为是铰接。

架空输电线路的档距比输电导线的截面尺寸大得多，
同时输电导线多采用多股细金属线构成的绞合线，因此导线的刚性对其悬挂空间曲线形
第３０卷第６期刘春城等：塔线体系在覆冰荷载作用下的力学性能研究
状的影响很小，可忽略不计。

本模型导线采用４×ＬＧＪ－４００／３５，地线采用ＪＬＢ４－１５０，输电导线的特点是不能承受弯矩和压力，只能受拉力，因此用ＡＮＳＹＳ建模时导地线均采用ＬＩＮＫ１０单元。

三塔四线体系的有限元模型见图２。

图２　塔线体系模型
Ｆｉｇ．２　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｏｗｅｒ　ｌｉｎｅ　ｓｙ
ｓｔｅｍ　ｍｏｄｅｌ２　荷载计算
塔线体系承受的荷载包括风荷载、导地线对输电塔的荷载、
输电塔自重荷载等。

导地线的垂直荷载可视为导地线的垂直比载与线路档距和导地线外径的乘积。

导地线的自重比载是由其自身质量引起的，不受外界因素的制约。

将导地线上的覆冰简化为空心圆柱模型，冰重比载的大小受覆冰厚度和导地线外径的影响。

垂直荷载（包括
导地线的自重和覆冰重量）
［６］
为：Ｇ＝ｎＬＶｑｇ×１０－３＋２７．７２８ｂ　ｂ＋（）ｄ×１０－
［］３（
１）式中，ｎ为每相导线子导线根数；ＬＶ为垂直档距；
ｑ为导地线的单位长度质量；ｇ为重力加速度；ｂ为覆冰厚度；ｄ为导地线外径。

水平荷载主要是方向作用在水平面内的风荷载。

导地线风荷载为：
Ｐ＝αβｃμｓμ
ｚｗ０ｄＬｈｓｉｎ２
θ（２）式中，α为风压不均匀系数；β
ｃ为电线风载调整系数；μｓ为电线风载体型系数；μｚ为风压高度变化系数；ｗ０为基本风压；ｄ为覆冰时的平均外径；Ｌｈ为水平档距；θ为风向与电线的夹角。

风向与结构平面垂直时的杆塔结构风荷载为：
Ｗ＝βｚμｙμ
ｚｗ０Ａ（３）式中，βｚ为风压调整系数；μｙ为杆塔结构的体形系数；Ａ为结构垂直于风向的投影面积。

３　输电单塔静力计算
根据５００ｋＶ典型设计规范［５］
要求，
覆冰正常运行情况下风速为１０ｍ／ｓ。

在研究输电塔覆冰时，为更好模拟实际情况在施加覆冰荷载的基础上加入风荷载，因此本模型取覆冰风速为１０ｍ／ｓ。

考虑均匀覆冰的情况，在计算输电导线覆冰荷载时将覆冰截面定义为圆环形状，塔架则认
为角钢被覆冰均匀包裹，冰的密度取９００ｋｇ
／ｍ３。

通过设置材料密度来实现将输电塔自重荷载与输
电塔的覆冰荷载共同加载在塔架模型上。

正常运行情况下覆冰厚度１０ｍｍ，因此考虑覆冰从１０ｍｍ厚度开始，
通过逐级增加覆冰厚度的方法，得出各覆冰厚度下导地线对应的荷载值，等效施加到导地线挂点对应的输电塔模型节点上，直至输电塔破坏。

当结构或构件超过某一特定状态就不能满足设计规定的某项功能要求时的状态就是极限状态。

极限状态通常分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。

承载能力极限状态是对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形，
包括结构构件或连接因强度超过而破坏，结构或其一部分作为刚体而失去平衡（如倾覆、滑移、丧失稳定、出现过度的塑性变形），在反复荷载下发生的疲劳破坏等。

对输电塔，主要看其杆件是否超过钢材的屈服强度和节点的最大位移是否在规范要求的范围内。

将输电塔从下到上分为１１个区间，分别计算各区间的风荷载，
将风荷载等效为静力荷载加载在杆塔主材节点上。

导地线的重力荷载加载在挂点上。

中相导线风荷载加载在绝缘子串挂点处，其余导地线风荷载加载到杆塔挂点上，见图３。

依次对输电塔施加各覆冰厚度下的荷载进行计算，
提取相应的位移和应力，见表１。

由表可看出，
在各覆冰厚度下塔身及塔腿部位的杆件发生的位移相对较小，背风侧绝缘子串、横担及地线支架的杆件发生的位移相对偏大。

在正常运行情况时，塔腿和塔身应力普遍小于塔颈和横担处杆材应力，且小于钢材的设计强度。

图３　输电塔荷载施加情况（单位：Ｎ）Ｆｉｇ．
３　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｏｗｅｒ　ｏｎ　ｌｏａｄ计算４３ｍｍ覆冰时，刚度矩阵奇异，程序退出工作。

程序不收敛是因杆件应力超过了屈服强度，结构产生过大的塑性变形而达到承载能力极限状态，致使计算结果不收敛。

在４３ｍｍ覆冰时，塔顶地线支架处的最大位移占塔高的０．５１％，
小于高耸结构设计规范要求的变形值１％［７］
，节点
最大位移占该节点对地位移的０．６５％，也小于高耸结构设计规范要求的变形值１％，此时杆塔的主要破坏是达到钢材的屈服强度而发生的失稳破坏。

·
７６１·
表１　模型顶点位移及节点最大位移
Ｔａｂ．１　Ｍｏｄｅｌ　ｖｅｒｔｅｘ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎｏｄｅ
覆冰厚度／ｍｍ
模型顶点位移／ｍｍ
ｘ向ｙ向ｚ向总
节点最大位移／ｍｍ
ｘ向ｙ向ｚ向总
１０　７１．２６　０．００－１４．７５　７２．７７　７８．６５－０．０２－３４．７５　８５．９８２０　９２．８９　０．００－２７．８９　９６．９８　１０７．７４－０．０３－５２．１５　１１９．６９３０　１２２．１１　０．００－５７．６１　１３５．０２　１４５．６１　１．３９－８５．３９　１６８．８１４０　１８１．５３　０．００－１０３．０８　２０８．７５　２０２．９１　２．６８－１４０．９６　２４７．０８４３　２１０．０１　０．００－１２２．６７　２４３．２１　２２９．２３　３．１１－１５６．６７　２７７．６７４　输电塔线体系静力计算
研究塔线体系时，为更好模拟实际情况，仍采
取在施加覆冰荷载的基础上加入风荷载，取覆冰
风速为１０ｍ／ｓ。

考虑均匀覆冰情况，在计算输电
导线覆冰荷载时将覆冰截面定义为圆环形状，塔
架则认为角钢被覆冰均匀包裹，冰的密度取９００
ｋｇ／ｍ３。

通过设置重力加速度实现将塔线体系的
自重荷载与覆冰荷载共同加载在塔线体系模型上。

考虑覆冰厚度从１０ｍｍ厚开始，通过逐级增
加覆冰厚度的方法，得出各覆冰厚度下导地线对
应的荷载值，等效施加到输电塔线体系模型对应
的节点上，直至塔线体系破坏。

考虑冰重比载与
自重比载的比值来确定重力加速度的值。

将导地
线的风荷载等效为静力荷载加载在每个节点上，
导地线风荷载和杆塔本身风荷载计算跟单塔风荷
载计算类似，塔线体系左右侧导地线与耐张塔的连
接点均采用固结。

塔线体系的荷载施加工况见图４。

图４　对体系施加荷载（单位：Ｎ）
Ｆｉｇ．４　Ｆｏｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｌｏａｄ
计算塔线体系分别在各个覆冰厚度下的受力
情况，并提取相应的位移、应力，并与输电单塔进
行比较，见表２、３。

由表可看出：①在各覆冰厚度
下导地线均产生明显位移，导线相对地线产生的
位移、所受应力更大。

杆塔杆件的位移较小，一般
都先发生断线后导致倒塔；②在相同覆冰厚度情
表２　最大位移
Ｔａｂ．２　Ｍａｘｉｍｕｍ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ
覆冰厚度／ｍｍ输电单塔
／ｍ
塔型体系／ｍ
中塔中线
１０　０．０８６　０．０９６　１．３０５２０　０．１１９　０．１３５　１．５５６３０　０．１６９　０．１９４　１．９３４４０　０．２４７　０．２７４　２．４７１４１　０．２５８　０．２８２　２．５３６
表３　最大应力
Ｔａｂ．３　Ｍａｘｉｍｕｍ　ｓｔｒｅｓｓ
位置输电塔杆件应力／Ｐａ塔线体系杆件应力／Ｐａ
塔腿－０．２４３×１０９－０．２６７×１０９
塔身－０．２２８×１０９－０．２２７×１０９
上下曲臂－０．３６３×１０９－０．３５４×１０９
横担－０．３６９×１０９－０．３６１×１０９
地线支架－０．３４７×１０９－０．３３２×１０９
况下，输电单塔最大位移比塔线体系更小，但都未超出高耸结构设计规范要求的变形值，输电单塔杆件所受的最大应力比塔线体系中杆件所受的最大应力小。

输电塔在覆冰荷载下破坏时，上下曲线臂受压杆、导线挂点附近的横担受压杆、地线支架下部受压杆应力超出钢材的允许应力。

５　结语
ａ．对输电单塔和塔线体系分别通过逐级增加覆冰厚度的方法进行不同覆冰厚度下的静力分析，得出杆件的破坏主要是达到钢材的屈服强度而发生的失稳破坏，而塔线体系的破坏一般先发生断线后导致倒塔。

ｂ．通过对输电单塔和塔线体系中杆件受力、位移情况的比较分析，得出输电单塔比塔线体系更偏于安全，塔线体系更符合实际情况。

参考文献：
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［２］　Ｊｏｎｅｓ　Ｋ　Ｆ，Ｐｅａｂｏｄｙ　Ａ　Ｂ．Ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　Ｕｎｉ－
ｆｏｒｍ　Ｒａｄｉａｌ　Ｉｃｅ　Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｔｏ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｓｅｃｔｉｏｎｓ
［Ｊ］．Ｃｏｌｄ　Ｒｅｇｉｏｎｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，
４４：１４５－１４８．
［３］　刘纯，陆佳政，陈红冬．湖南５００ｋＶ输电线路覆冰倒塔原因分析［Ｊ］．湖南电力，２００５，２５（５）：１－３．［４］　李雪，李宏男，黄连壮．高压输电线路覆冰倒塔非线性屈曲分析［Ｊ］．振动与冲击，２００９，２８（５）：１１１－１１４．［５］　刘振亚，祝新民，陆启洲，等．国家电网公司输变电工程典型设计５００ｋＶ输电线路分册（２００６年增补
版）［Ｓ］．北京：中国电力出版社，２００７．
［６］　刘树棠．输电杆塔结构及其基础设计［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２００６．
［７］　同济大学，中广电广播电影电视设计研究院，中国建筑科学研究院，等．高耸结构设计规范（ＧＢ　５０１３５－
２００６）［Ｓ］．北京：中国计划出版社，２００７．
（下转第１３１页）
·
８
６
１
·水　电　能　源　科　学 ２０１２年
第３０卷第６期廖文来等：基于全球导航卫星系统的堤防变形监测系统及应用
ＧＮＳＳ堤防监测系统的设计：①在石堤堤顶按变形最大的原则选取４处安装ＧＮＳＳ监测站（ＧＭＸ９０２ＧＧ　Ｐｒｏ接收机）。

在堤外分别建设２座ＧＮＳＳ基准站（ＧＰＸ１２００ＧＧ　Ｐｒｏ型接收机），建立ＧＮＳＳ参考站系统。

②ＧＮＳＳ系统供电。

考虑堤防接近城区，采用市电转换为额定的低压直流电进行供电。

③ＧＮＳＳ系统防雷。

加装浪涌保护器用于消除低压主回路中载有的暂态过电压，安装避雷针防直击雷，安装馈线避雷器防止感应雷击冲击过电压而对接收设备造成损害。

④ＧＮＳＳ数据传输。

接收机获取的原始数据通过
ＧＰＲＳ模块发送至移动供应商的通讯基站，经Ｉｎｔｅｒｎｅｔ发送到Ｓｐ
ｉｄｅｒ服务器，远程用户通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ连接控制中心开展操作。

⑤ＧＮＳＳ数据解算。

通过用户设置，Ｓｐｉｄｅｒ软件在设定的时间间隔下载存储在接收机里的数据，以压缩或非压缩的ＲＩＮＥＸ及原始数据格式获取，并自动解算ＧＮＳＳ监测网络内的基线，
实时获取监测参考站位置的变化。

⑥Ｓｐｉｄｅｒ解算结果存储至ＳＱＬ数据库，ＧｅｏＭｏｓ监测系统读取数据库实现对解算结果的再处理、分析、图表展示和位移超限预警。

⑦用户在具有使用权限下进行本地操作，亦可远程通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ实现运行管理。

４　结语
根据堤防工程实际条件建立了ＧＮＳＳ变形
监测系统，实现了数据采集、数据传输、数据处理、分析预警和综合管理等功能，对提高堤防变形监测技术、
适应安全监测数据获取自动化、数据处理模型化、分析评判智能化、结果输出可视化、数据传输和管理网络化的发展具有重要意义。

参考文献：
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姜树海，丁留谦，等．堤防抢险实用技术［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，１９９９．
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３７．［４］　秘金钟．
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［５］　廖文来．大坝安全巡视检查信息综合评价方法研究
［Ｄ］．武汉：武汉大学，２００５．
［６］　林振民，
何秀凤，桑文刚．基于光纤传输的ＧＰＳ数据采集系统设计与实现［Ｊ］．全球定位系统，２００６（６）：７－
９．Ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ　Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　
Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＧＮＳＳ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＬＩＡＯ　Ｗｅｎｌａｉ，ＺＨＡＮＧ　
Ｊｕｎｌｕ，ＨＵ　Ｈａｎｌｉｎ（Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　
Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１０６１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｗａｒｎｉｎｇ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｃｏｍ－ｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｐｒｉｎ－ｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　ｇｌｏｂａｌ　ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｔａｋｉｎｇ　Ｙｕｎａｎ　ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｆｏｒ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ　ＧＮＳＳ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　
ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇｌｏｂａｌ　ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｓｙｓｔｅｍ；ｌｏｃａｔｉｏｎ；ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ｄｅｓｉｇ
櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀
ｎ（上接第１６８页）
Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｔｏｗｅｒ　Ｌｉｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｗｉｔｈ　Ｉｃｉｎｇ　
ＬｏａｄＬＩＵ　Ｃｈｕｎｃｈｅｎｇ，ＬＩＵ　Ｆａｄｏｎｇ
，ＭＡＯ　Ｘｕｋｕｎ，ＬＩ　Ｘｉａｈｕｉ（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　ａｎｄ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ｄｉａｎｌｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
，Ｊｉｌｉｎ　１３２０１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　５００ｋＶ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　５Ｂ－ＺＢ１ｌｉｎｅａｒ　ｇｌａｓｓ　ｔｏｗｅｒ　ａｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ，ｓｐａｃｅ　ｔｒｕｓｓ　ｇｉｒｄｅｒｓ　ｍｉｘｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｏｗｅｒ　ａｎｄ　ｃａｂｌｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｇｒｏｕｎｄ　ｗｉｒｅ　ｗｉｔｈ　ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｏｗｅｒ　ａｎｄ　ｔｏｗｅｒ　ｌｉｎｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｓｔａｔｉｃ　ｓｔｒｅｓｓ　ｉｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｂｙ　ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　ｉｃｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｏｗｅｒ　ａｎｄ　ｔｏｗｅｒ　ｌｉｎｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｃｏｍ－ｂｉｎｅｄ　ａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｃｉｎｇ　ｌｏａｄ，ｗｉｎｄ　ｌｏａｄ，ｄｅａｄ　ｗｅｉｇｈｔ　ｌｏａｄ　ａｎｄ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｗｉｒｅｓ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ，ｉｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｃｉｎｇ　ｌｏａｄ，ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ｄａｍａｇｅ　ｏｆ　ｐｏｌｅｓ　ａｎｄ　ｔｏｗｅｒｓ　ｉｓ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｓｔｅｅｌ　ｙｉｅｌｄ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｔｒａｎｓ－ｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｏｗｅｒ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｓａｆｅｔｙ　
ｔｈａｎ　ｔｏｗｅｒ　ｌｉｎｅ　ｓｙｓｔｅｍ；ｗｈｉｌｅ　ｔｏｗｅｒ　ｌｉｎｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｋｅｙ　
ｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｏｗｅｒ；ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｏｗｅｒ　ｌｉｎｅｓ　ｓｙｓｔｅｍ；ＡＮＳＹＳ；ｉｃｉｎｇ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ·
１３１·。