风荷载计算规定讨论方案

4.2.9 各类杆塔的正常运行情况，应计算下列荷载的极限状态组合： 1 基本风速、无冰， 2 设计覆冰、相应气温与风速。风速取值应取当地低温季（日平均气温低于 0°时期）的年最大风速且不得小于15m/s，风荷载组合系数取0.8。 3 导地线不均匀覆冰情况。 4 最低气温、无冰、无风（终端与耐张杆塔）。 4.2.10 悬垂型杆塔应按-50C、有冰、无风的气象条件考虑以下的断线情况荷载 极限状态组合： 1 对于同塔导线相数小于等于3的杆塔，单导线断任意一相导线（分裂导线 任意一相有纵向不平衡张力），地线未断；断任意一根地线，导线未断。 2 对于同塔导线相数等于4、5、6的杆塔，同一档内，单导线断任意两相导 线（分裂导线任意两相导线有不平衡张力）；同一档内，断一根地线，单导线断
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按水平档距积分计算并忽略导线共振效应得到,更准确的积分应该按前后档作用
影响线积分获得，但积分值会略小一点，但与前后档大小相关，为简便取水平档距积分。按 风工程理论，风振系数一般可按下式计算α
4.1.3 用。 4.1.4
确定可变荷载时应采用的设计基准期及荷载的标准值应按各章的规定采
4.2 荷载组合
4.2.1 杆塔结构与杆塔基础设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷 载，按承载力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合，并应取各自的最 不利组合进行设计。 4.2.2 对于承载能力极限状态， 应按荷载的基本组合或偶然组合计算荷载组合的 效应设计值，并应采用下列设计表达式进行设计： (4.2.1) 式中： ——结构重要性系数，应按有关架空线路设计规范的规定采用。 ——荷载组合的效应设计值 ——结构构件抗力的设计值，应按架空线路结构设计规范的规定确定 4.2.3 荷载基本组合的效应设计值 ， 应从下列荷载组合值中取用最不利或规定 工况的效应设计值确定：
注： 混压铁塔包括直流与接地极共塔， 对于其应承受的断线情况组合原规范没有较为清晰的 规定， 由于断线情况主要为让杆塔在纵向有一个合适的刚度与承载能力， 因此对于此类情况 宜通过合适的比例予以界定， 例如对于直流与接地极共塔， 由于接地极导线荷载远小于导线， 由于其存在而让计算断2导情况可能是没有必要的， 但对于500kV与220kV共塔， 220kV导线有 时可能与500kV导线荷载相差不远， 也可能远小于500kV导线荷载， 因此此时断线相数组合应 由合适的断线张力比例控制。
施工及施工附加荷载为控制活荷载， 气象荷载为无冰、 10m/s风 （组合系数1.0） 。
4.2.13
为满足基础设计等需要，各类杆塔还应计算4.2.9、4.2.10、4.2.11、
4.2.12中各情况的荷载标准组合效应， 也可近似采用极限状态基本组合效应除以 1.35获得荷载标准组合效应。 4.2.14 4.2.15 对于极端气象条件下的事故分析验算应按荷载标准组合验算。 耐张转角杆塔验算基础变形、 现浇基础裂缝按年平均温度、 正常运行张
注 1：X、Y 分别为垂直与顺导、地线方向风荷载的分量； 注 2：Wx 为风垂直导、地线方向吹时，导、地线风荷载标准值，按公式 5.1.1-1 计算； 注 3：Wsa、Wsb 分别为风垂直于“a”面及“b”面吹时，塔身风荷载标准值，按公 式 5.8-1 计算； 注 4：Wsc 为风垂直于横担正面吹时，横担风荷载标准值，按公式 5.8-1 计算； 注 5：K1 为塔身风载断面形状系数：对单角钢断面取 1.0，对组合角钢断面取 1.1。
式中：
——按偶然荷载标准值
计算的荷载效应值
——第1个可变荷载的频遇值系数 ——第i种荷载准永久系数 2 用于偶然事件发生后受损结构如地基的整体稳固性验算的效应设计值， 应按下式进行计算：
按中震弹性验算（荷载重现期475年）的地震荷载效应按荷载偶然组合效应 设计，正常温度，导线张力频遇值系数取1，无风无冰。中震地震地基液化后(不 计入地震荷载)的地基整体稳固性验算，正常温度（年平温度）、导线张力频遇 值系数取1，无冰，风荷载的组合值系数取0.4（风速取值最小20m/s）。 汽车、河道漂浮物、航道船只撞击的杆塔基础验算应按荷载偶然组合效应设 计，正常温度（年平温度），导线张力频遇值系数取1，无风无冰。 4.2.6 荷载标准组合的效应设计值 应按下式进行计算：
力的荷载准永久组合效应计算，其中冰、风荷载准永久系数取0。
5 风荷载
5.1 线条风荷载
5.1.1 导线及地线、跳线、绝缘子的水平风荷载标准值，应按下式计算： ������
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4 防串倒的加强型悬垂型杆塔，除按常规悬垂型杆塔工况计算外，还应按所 有导、地线同侧有断线张力（分裂导线纵向不平衡张力）计算。 4.2.11 耐张型杆塔应按-50C、有冰、无风的气象条件考虑以下的断线情况荷载 极限状态组合： 1 对于同塔导线相数不大于6的杆塔， 同一档内， 单导线断任意两相导线 （分 裂导线任意两相导线有不平衡张力）；同一档内，断一根地线，单导线断任意一 相导线（分裂导线任意一相有纵向不平衡张力）。 2 对于同塔导线相数超过6的杆塔，同一档内，单导线断任意三相导线（分 裂导线有不平衡张力） ； 同一档内， 断任意一根地线， 单导线断任意两相导线 （分 裂导线有不平衡张力）。 对于同塔导线总相数大于6的混压共塔、接地极共塔等各相导线张力差异较 大的杆塔，当上述组合中有某一组合中断线（或有不平衡张力）的相数在一档内 的张力和超过此档所有相 （包括地线） 断线 （多分裂导线不平衡） 张力总和的45%， 则此组合应不考虑。 4.2.12 为满足施工安全需要， 各类杆塔计算各类施工工况的荷载极限组合效应，
表 4.2.1 角度风吹时风荷载分配表
风向角 （度） 0 45 X 0 0.5Wx 线条风荷载 Y 0.25Wx 0.125Wx （Wsa+Wsb） 60 90 0.75Wx Wx 0.0625Wx +0.249Wsb） 0 Wsa +0.144Wsb） 0 0.4Wsc 0 K1×（0.747Wsa （Wsa+Wsb） K1×（0.431Wsa 0.4Wsc 0.7Wsc X 0 K1×0.424× 塔身风荷载 Y Wsb K1×0.424× 0.4Wsc 0.7Wsc 水平横担风荷载 X 0 Y Wsc
注：中国建筑抗震设计一般采用小震不坏（弹性）、中震可修与大震不倒的抗震设防 目标，并采用小震弹性计算，构造措施与抗震措施、抗震概念设计及薄弱层弹塑性变形验算 等达到中震设防目标与大震设防目标的方法， 适合一般的具有超静定冗余度较高的钢筋混凝 土楼房结构，并不适合输电铁塔，因为首先输电铁塔基本为静定结构体系，小震弹性并不能 达到中震可修或大震不倒目标， 第二输电铁塔如出现破坏一般不具备修复条件， 甚至不会被 检测发现， 第三由于自重较小， 输电铁塔可轻易达到中震弹性甚至大震弹性而无需另外的加 强， 就是按抗风、 抗冰及断线安装工况设计的输电铁塔已完全具备中震弹性甚至大震弹性的 抗震能力。 但由于输电铁塔选址不可能完全避开抗震不利地带， 大震下的线路地基安全很难 完全保证， 线路体系很难完全达到大震安全可靠的目标， 而线路大震下局部塔位损坏并不会 造成人员伤亡，因此对输电线路铁塔仅提出中震不坏（中震弹性）设防目标是较为合适的， 实际操作中一般无需计算，对于少量在高烈度区如9度区的极重要杆塔如大跨越塔可提出更 高的设防目标如大震不坏（弹性）目标并依据目标进行荷载计算与结构抗震验算。
任意一相导线（分裂导线任意一相有纵向不平衡张力）。 对于混压共塔、 接地极共塔等导线各相规格差异较大的杆塔，当上述组合中 有某一组合中断线（或有不平衡张力）的相数在一档内的张力和超过所有相（包 括地线）断线（多分裂导线不平衡）张力总和的55%，则此组合应不考虑。 3 对于同塔导线相数超过6的杆塔，同一档内，单导线断任意三相导线（分 裂导线有不平衡张力） ； 同一档内， 断任意一根地线， 单导线断任意两相导线 （分 裂导线有不平衡张力）。 对于同塔导线总相数大于6的混压共塔、接地极共塔等各相导线张力差异较 大的杆塔，当上述组合中有某一组合中断线（或有不平衡张力）的相数在一档内 的张力和超过此档所有相 （包括地线） 断线 （多分裂导线不平衡） 张力总和的40%， 则此组合应不考虑。
4 荷载分类和荷载组合
4.1 荷载分类和荷载代表值
4.久荷载：导线及地线、绝缘子及其附件、杆塔结构、各种固定设备等的 重力荷载；永久拉线或纤绳的初始张力、预应力等荷载。 2 可变荷载：风和冰（雪）荷载；导线、地线及拉线的张力；安装检修的各 种附加荷载；结构变形引起的次生荷载。 3 偶然作用：撞击荷载等。 4 地震作用：水平地震作用；垂直地震作用。 4.1.2 杆塔结构与杆塔基础设计时，应按下列规定对不同荷载采用的代表值： 1 对永久荷载应采用标准值作为代表值； 2 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为 代表值； 3 对偶然荷载，应依据杆塔环境确定其代表值。 4 对地震作用， 应依据结构设防目标与荷载组合确定其代表值。当没有明确 的设防目标时，可按中震不坏（中震弹性）设防目标依据设防烈度计算地震作用 代表值。
式中：
——第j个永久荷载的分项系数，对于结构构件（包括基础）不利时取
1.1，对于结构构件有利时取0.9。
注： 对于一般是重力荷载的永久荷载， 中国建筑结构荷载规范采用1.2 （不利） 的分项系数， 但对于输电杆塔，由于导线重量较为精确，铁塔重量一般也不会被低估，因此采用1.1的分 项系数更为合适， 而对于计算基础拔力等永久荷载为有利的荷载组合时， 为确保安全宜对永 久荷载标准值折减0.9。
4.2.4 对于地基设计、杆塔正常使用状态，应根据不同的设计要求，采用荷载的 标准组合、频遇组合或准永久组合，并应按下列设计表达式：
式中：C——结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值，例如杆塔变形、基 础裂缝等。 4.2.5 荷载偶然组合的效应设计值 可按下列规定采用： 1 用于承载能力极限状态计算的效应设计值，应按下式进行计算：
——第i个可变荷载的分项系数， 其中
为主导可变荷载 的分项系数，
其数值按本规范各章节规定采用，无具体规定时应取1.4；
注： 建议对于不同重要级别如不同电压等级的线路杆塔的抗冰设计， 采用不同的可变荷载分 项系数以区分不同重要级别杆塔不同的抗冰可靠度水平。
——第i个可变荷载的组合系数，其数值按本规范各章节规定采用； ——第j个永久荷载标准值 ——第i个可变荷载标准值 计算的荷载效应值； 计算的荷载效应值；
4.2.7 荷载频遇组合的效应设计值 应按下式进行计算：
4.2.8 荷载准永久组合的效应设计值 应按下式进行计算：
4.2.9 荷载作用方向 1 杆塔的作用荷载一般分解为：横向荷载、纵向荷载和垂直荷载。
2 杆塔应计算最不利风向，悬垂型铁塔应考虑与铁塔横担轴线成 0、45(或 60)及 90的三种基本风速的风向； 一般耐张型铁塔可只考虑 90和 45° 两个风向；终端铁塔除考虑 90风向外，还需考虑 0风向；悬垂转角铁 塔和小角度耐张转角铁塔还应考虑与导、地线张力的横向分力相反的风 向。 3 风向与导、地线方向或塔面成夹角时，导线、地线风载在垂直和顺线条方 向的分量，塔身和横担风载在塔面两垂直方向的分量，按表 4.2.1 选用。
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(5.1.1-1)
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(5.1.1-2)
注：上式������ L 为导地线阵风响应系数（风振系数），即包含导线脉动风效应的风总荷载与平 均风荷载的比值，按Shiotani提出的与频率无关的水平相关函数������ ������ ℎ������