维护方便节约钢材等优点，在我国平原和运输条件好地区得到了广泛应用。钢筋混凝土电杆又分为普通钢筋混凝土电杆预应力混凝土电杆和薄壁钢管混凝土电杆简称钢管混凝土电杆。预应力混凝土电杆具有节约钢材自重轻抗裂性能好等优点，它将取代普通钢筋混凝土电杆。钢管混凝土电杆具有体积小承载能力大刚度大良好塑性和韧性抗震性能好耐疲劳结构连接简单等优点，因此综合经济效益非常显著，在城市电网中部分得到使用。普通钢筋混凝土电杆预应力混凝土电杆有锥形电杆和等径电杆。锥形电杆有整体电杆和组装电杆两种，组装电杆由整体电杆组成。整体电杆杆段已形成系列。铁塔铁塔是采用型钢制成钢结构构件。它具有强度高制造方便等优点。在受力较大耐张型杆塔转角杆塔跨越杆塔和以上线路及运输和施工条件困难山区线路部分或全部采用铁塔。国内外铁塔大多采用热轧等边角钢制造，用螺栓连接组装空间桁架结构。近年来，钢管铁塔也开人类生活，而且需要花费大量人力和物力去修复，这也从另个角度说明了输电塔架结构重要性，对这种结构进行全面深入理论研究是必要。在实际运行过程中，铁塔所受到荷载也是多种多样，在铁塔力学性能研究中，静态分析是基础，如铁塔在正常运行情况下，铁塔受到静态载荷主要有导线自重风力覆冰作用以及年平均气温影响，在这些条件下，铁塔都应该有足够强度以保证输电系统正常运行。但由于高海拔重冰区输电线路在全国范围内研究及使用都较少，又因年我国西南地区严重冰灾后，为加强铁塔抗冰能力国家电网公司推出了重覆冰架空输电线路设计技术规定，为了找出按国家新规设计后铁塔抗冰能力理论提高值与实际提高值之间关系，确保高海拔重冰区输电线路运行安全可靠，需要先对这些铁塔进行仿真分析为以后真塔试验提供参考。对于铁塔计算方法，目前通常是简化成刚架法和桁架法。刚架法是把铁塔各杆件简化成梁单元即各杆件是刚接而成。假定刚架结点为理想刚结点，在刚结点处所联结各杆端轴线不能发生相对转动，各杆之间夹角保持不变，般是用空间刚架法。桁架法是把铁塔各杆件简化为杆单元即各个杆件是铰结而成。假定架结点为理想铰结点，而且铁塔各杆件工作完全处于弹性阶段。其又可以分为平面桁架法和空间桁架法。平面桁架法是种比较简便而粗略方法，计算时把铁塔分解成几个平面桁架，用节点法或者截面法分别求出这些平面桁架内力，再将内力组合起来，得到整个铁塔内力。这方法由于忽略了铁塔各个组成面折角和各杆件间变形协调关系，其计算结果有定误差。空间桁架法考虑了铁塔结构各杆件变形协调关系和力学平衡条件，比平面桁架法更能反映铁塔实际情况。万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文目前，如何将结构非线性分析以及桁架结构极限理论分析和方法等现代结构分析方法应用到输电铁塔设计中逐步成为国内外输电铁塔结构分析热点，国内有些学者提出了些方法,而国外学者在这方面起步早，已经做了大量研究工作。随着我国电网建设不断拓展和延伸，工程设计人员在对铁塔设计体会不断加深经验不断丰富以及进行大量相关铁塔真型试验对比基础上，提出了很多铁塔优化设计措施，并且取得了比较明显减少用材降低造价效果。易黎明付冰等对孝感汉口新洲输电线路工程设计与优化进行了比较详细说明，通过试验数据分析，最终铁塔设计构造合理，外型美观，指标先进，可在工程中使用。中共中央关于“十二五”规划建议中提出加强建设资源节约型环境友好型社会，提高生态文明水平。在保证铁塔安全稳定运行情况下，研究如何降低成本具有很重要意义。我国铁塔构造设计在解放初期主要采用原苏联模式，根据我国地理和气候条件进行强度校核，只对原有铁塔进行局部修改。由于缺少经验，设计塔架结构所使用材料往往比国外同类工程多左右。万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文国内外文献资料综述在铁塔受力分析方面，二十世纪八十年代中期，国内第代输电铁塔应力计算软件诞生是铁塔设计个里程碑。它让设计人员摆脱了繁琐计算公式以及各种力学计算，仅需输入节点和杆件些必要信息，就可以进行设计，提高了工作效率，在现阶段仍起着重要作用。而在以往塔架设计中，除了结构分析部分可以采用电算外，其他如荷载计算构件选择优化设计以及绘制施工图等均需要手工进行，计算和绘图工作量大，重复性劳动多，且易出差错，费时费力。在国外，进行有限元分析大型软件通用性极强，内容包罗万象，其处理也较简单。近几年，国内开始运用有限元结合实验方法对输电铁塔进行研究分析，弥补了传统单方面且比较粗糙分析，进而在设计铁塔方面得到了定进步。近些年来，输电线路电压级数越来越高，及以上电压等级输电线路越来越多，国家重点投资建设电力基础设施取得了巨大发展。随着输送电压等级提高，输电铁塔高度不断增大，铁塔形式上也不断创新，无论在设计还是在制造安装等方面都取得了长足进步。输电铁塔在电力传输过程中起着举足轻重作用，其结构强度力学性能会直接影响到整个电力系统安全和经济运行。所以，有必要分析输电线路在不同复杂载荷工况下受力，以检验和确保其安全可靠性，并提出相应优化改进措施。由于对现实中输电线路进行真型实验具有定困难性，通常，针对输电线路研究更多是利用有限元分析软件进行。在静力分析方面,潘兹勇等利用有限元分析软件建立了个输电塔架析梁混合有限元模型，分析塔架结构在大风工况下几何材料双重非线性，描述结构在超载作用下破坏过程，得出结构极限荷载为为正常设计荷载，这为塔架结构可靠性分析和维修加固提供了依据。等利用梁单元和板单元建立铁塔模型，用中非线性单元模拟并分析预测铁塔结构失效问题，通过还原铁塔真实尺寸真型实验来验证实验结果。等利用相对真实铁塔尺寸缩小倍次结构模型，研究了铁塔在风载荷作用下失效形式等研究了近年里英国输电铁塔结构改进历程。等使用有限元软件研究了铁塔弹塑性行为，并说明了铁塔中多余杆件和连接处处理对铁塔整体行为有重要影响。等在中构建了输电铁塔,研究了在不同工况下铁塔杆件轴向力和振动趋势，发现利用软件计算出不均匀沉降量极值小于现有规范要求，用现有规程来计算应力状态是危险等利用光学变形测量方法，通过追踪和对比不同载荷步下节点坐标，作出了输电铁塔载荷变形三维图等通过优化传感器位置来优化铁塔结构。等探讨万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文了输电线路在张力载荷作用下近地基础设计，重点利用全比例铁塔负载试验研究了压实后地基与未压实地基对铁塔强度差别。等研究发现，在输电铁塔抗风设计方面，适宜采用考虑铁塔结构动力特性方法，因为此方法考虑了更多可能影响因素将模拟法应用于软件中，研究输电铁塔朝性和脆性失效形式等构建了两种塔型，用风洞实验数据对其进行平均风加载，得到其位移响应并将二者相对比。在动力分析方面，梁波等运用有限元数值方法分析了两跨三基架空输电线路顺风向动力响应，利用风速功率谱对节点风力进行了数值模拟，提出在分析架空输电铁塔风载条件动力响应时，应该考虑架空线动力响应特性影响，提出计算方法为进步研究输电线路结构安全性与可靠性提供了基础。杨必峰等采用非线性有限元法，根据塔身实际工程资料建模，并将导线避雷线纤绳作为体系组成部分考虑在内，较全面地研究了输电塔线体系动力特性。李宏男等在地震荷载下对输电塔架简化进行研究，得到了很多数据资料和有益结论，为输电塔架结构分析作出了贡献。等研究了输电塔线体系中铁塔在高密度风如暴风作用下结构行为，风速数据取自之前改进过流体动态模型等研究了输电铁塔和输电线路风致振动，发现挂线方式不同影响到整体响应特性，各种极值因素对时间序列响应方法影响大于能量谱密度法研究了山区地区风特性和输电铁塔风力响应情况，发现风吹角对此地形区铁塔响应影响较大等研究了多山区输电铁塔风致响应情况，发现安装有绝缘子铁塔，其加速度值应变和绝缘子拉力值随着风速增大以幕指小于比例增加。通过阅读国内外相关文献发现，国外针对输电塔线体系力学特性研究，往往用铁塔真型实验来考察其模拟结果，且较多针对特殊地形区风力作用对铁塔影响，以及对铁塔变形检测技术改进，而国内在相关研究上主要侧重于理论方面，较缺乏现场实验数据，这需要国内研究人员多进行室外实验，调研或创造出可以用来模拟室外环境室内实验条件，并将针对输电塔线体系结构研究应用于提高实际线路安全性和加强铁塔防护上。万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文绪论杆塔分类架空输电线路杆塔种类较多，般按杆塔材料用途不同等进行分类。按材料不同分类杆塔按采用不同材料般可分为钢筋混凝土电杆和铁塔两种。钢筋混凝土电杆钢筋混凝土电杆合理地利用了钢筋和混凝土两种不同材料物理特性和力学性能，因此它具有耐久性好运行维护方便节约钢材等优点，在我国平原和运输条件好地区得到了广泛应用。钢筋混凝土电杆又分为普通钢筋混凝土电杆预应力混凝土电杆和薄壁钢管混凝土电杆简称钢管混凝土电杆。预应力混凝土电杆具有节约钢材自重轻抗裂性能好等优点，它将取代普通钢筋混凝土电杆。钢管混凝土电杆具有体积小承载能力大刚度大良好塑性和韧性抗震性能好耐疲劳结构连接简单等优点，因此综合经济效益非常显著，在城市电网中部分得到使用。普通钢筋混凝土电杆预应力混凝土电杆有锥形电杆和等径电杆。锥形电杆有整体电杆和组装电杆两种，组装电杆由整体电杆组成。整体电杆杆段已形成系列。铁塔铁塔是采用型钢制成钢结构构件。它具有强度高制造方便等优点。在受力较大耐张型杆塔转角杆塔跨越杆塔和以上线路及运输和施工条件困难山区线路部分或全部采用铁塔。国内外铁塔大多采用热轧等边角钢制造，用螺栓连接组装空间桁架结构。近年来，钢管铁塔也开加荷载，直至破坏，每加持续分钟，并注意观察。变形观测点布置该塔共设置个变形观测点，各观测对称布置下图只给出个面观测点，其余点以铁塔中心为中心，对称布置如图所示在个观测点安装应变片，观察各点变形情况。图铁塔观测点布置万方数据三峡大学工程硕士专业学位论文结论与展望本文以宜昌电力勘测设计院有限公司自主研发输电铁塔和为研究对象。通过对铁塔进行静态分析，计算得出铁塔各点在各个工况下偏移量。通过与高耸结构设计规范进行对比，发现铁塔非常安全。论文取得成果对中重冰区两种典型铁塔适用性进行了分析研究，提出了铁塔设计各工况条件下力学参数，建立铁塔三维模型基于有限元分析理论对两种典型铁塔进行了静力学分析，建立了铁塔三维力学仿真模型，赋予了杆件力学属性，得到了铁塔受力与变形情况设计了真塔试验方案。论文不足之处本文根据宜昌电力勘测设计院有限公司提供图纸建立模型，又使用设计条件计算外荷载，只对铁塔进行了静态分析，由于无法获得铁塔使用地方风荷载谱，所以就没有对铁塔进行动力分析，以后继续这方面研究。由于本文只是做仿真研究，与现实条件还有定差距。因此铁塔优化就等到真塔试验进行后再对铁塔进行优化设计。展望本文通过对输电铁塔和进行静态分析，得到了很多有用数据，这为以后铁塔优化提供了有利参考。本文采用仿真软件运用空间桁架法进行分析，发现仿真软件非常适合做铁塔分析，可以在软件外建模。进行了静态分析，得到了铁塔在各个工况下变形情况。为以后铁塔真型实验提供了参考。万方数据三峡大学工程硕士专业学位