[发明专利]一种可修复铁塔防冰减灾设计方法

说明书

本发明公开了一种可修复铁塔防冰减灾设计方法，它包括：计算铁塔正常使用工况组合下的电气荷载效应；根据电气荷载效应计算出铁塔每一根组成构件内力；确定角钢规格及螺栓规格及个数；根据角钢构件选材截面尺寸对地线支架及导线横担主材角钢进行骨型削弱截面尺寸设计；对骨型削弱截面进行正常使用工况下承载能力复核；对骨型削弱截面处承载能力与节点板连接处螺栓承载能力进行比较，若骨型削弱截面处承载能力小于节点板连接处螺栓承载能力，则设计结束；若不满足，则增加节点板连接处螺栓个数，确保节点板连接处螺栓承载能力大于骨型削弱截面处承载能力；解决了铁搭在冬季因覆冰超载或脱冰跳跃而导致整个铁塔发生倒塌等问题。

技术领域

本发明属于输电线路铁塔防冰技术领域；尤其涉及一种可修复铁塔防冰减灾设计方法。

背景技术

输电线路严重覆冰倒塔对电网及社会造成巨大影响。电压等级比较高的线路若发生倒塔事故影响范围巨大，同时因为输电线路走线多在山区，地势险峻，交通不便，山区海拔较高进而导致线路覆冰较重，冬季因覆冰超载或脱冰跳跃而导致整个铁塔发生倒塌，基础发生破坏的现象时有发生，当铁塔整体破坏或基础受损后，需要重新寻找立塔位置，原塔彻底报废，抢修恢复工作开展缓慢，费时费力。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种可修复铁塔防冰减灾设计方法，以解决现有技术的输电线路铁搭在冬季因覆冰超载或脱冰跳跃而导致整个铁塔发生倒塌，基础发生破坏的现象时有发生，当铁塔整体破坏或基础受损后，需要重新寻找立塔位置，原塔彻底报废，抢修恢复工作开展缓慢，费时费力等技术问题。

本发明技术方案：

一种可修复铁塔防冰减灾设计方法，它包括：

步骤1、计算铁塔正常使用工况组合下的电气荷载效应；

步骤2、根据电气荷载效应，按照空间桁架模型及结构力学计算方法计算出铁塔每一根组成构件内力；

步骤3、根据构件内力按照未削弱截面对铁塔每一根构件进行选材及螺栓承载能力计算，确定角钢规格及螺栓规格及个数；

步骤4、根据角钢构件选材截面尺寸对地线支架及导线横担主材角钢进行骨型削弱截面尺寸设计；

步骤5、对地线支架及导线横担主材角钢的骨型削弱截面进行正常使用工况下承载能力复核，若复核结果满足要求，则进行步骤6，若不满足要求，则重复步骤3和步骤4；

步骤6、对地线支架及导线横担主材角钢的骨型削弱截面处承载能力与节点板连接处螺栓承载能力进行比较，若骨型削弱截面处承载能力小于节点板连接处螺栓承载能力，则设计结束；若不满足，则增加节点板连接处螺栓个数，确保节点板连接处螺栓承载能力大于骨型削弱截面处承载能力。

步骤1所述计算铁塔正常使用工况组合下的电气荷载效应的方法为：根据《重冰架空线路设计技术规程》(DL/T 5440-2009)、《架空输电线路荷载规范》(DL/T 5551-2018)中计算原则及计算公式，计算出铁塔正常使用工况组合下的电气荷载效应，所述正常使用工况包括大风工况、正常覆冰工况、不均匀覆冰工况、安装工况和检修工况。

步骤3所述确定角钢规格及螺栓规格及个数的方法为：角钢规格选材及螺栓个数计算按照《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)和《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154-2018)执行。

步骤4所述进行骨型削弱截面尺寸设计时满足下列公式要求：

a＝(0.5～0.75)bf

b＝(0.65～0.85)bf

c＝(0.10～0.125)bf

r＝(c²+b²)/4c