[发明专利]高压送电均刚度铁塔

说明书

技术领域输配电工程。

背景技术现行输配电工程中，大量使用的铁塔均为格构式钢结构桁架，由腹杆将主材连缀而成。图1示现行四棱台塔的塔面展开单线图。主材1、2、3、4之间由若干腹杆5连接。相邻塔面上的腹杆与主材构成若干节点A₁、A₂、A₃......B₁、B₂、B₃、......C₁、C₂、C₃......D₁、D₂、D₃......

铁塔在线路方位受有电线张力，电线覆冰还加冰载，会使铁塔顺线路方位产生弯矩。垂直线路的风载会使铁塔顺风向产生弯矩。电力行业把铁塔抵抗弯矩的能力称为塔刚度，是塔横截面惯性矩与塔材弹性系数之积。其力学意义是横截面惯性矩越大，材料弹性系数越大，塔在此处的抗弯力越强。

格构式铁塔是非均质体，铁塔的每个横截面都是由四棱的主材横截面和塔的四面的腹杆斜截面组成的不连续组合截面。沿塔中轴线各相邻横截面的抗弯惯性矩各不相同：主材与腹杆所成节点的横截面的惯性矩最大(图1E-E剖面)；过腹杆中心(塔受电线张力、垂直电线风载弯曲中性层)横截面的惯性矩最小(图1G-G剖面)；此二特殊横截面之间的横截面(如图1F-F剖面)的惯性矩居中。这样就形成铁塔横截面上四个塔面的惯性矩呈“大、大、大、大”、“中、中、中、中”、“小、小、小、小”周期性变化。这种情况是因为相邻塔面的腹杆在主材上配置的不均衡造成的。因此，在铁塔受弯损坏时，便从腹杆中心，特别是塔身上部腹杆中心，惯性矩最小的截面处折弯。

发明内容本发明要解决的技术问题是缩小铁塔相邻横截面的抗弯惯性矩差，提高腹杆中心点及其附近薄弱截面的惯性矩，从而提高铁塔整体抗弯刚度。缩小铁塔相邻横截面的抗弯惯性矩差的技术方案是沿塔高均衡配置塔面腹杆。

图2示均刚度铁塔塔面展开单线图。四支主材6、7、8、9之间，由若干腹杆10用螺栓连接，同一塔面上的腹杆与主材构成同一组节点，各塔面上构成各组节点a₁、a₂、a₃......b₁、b₂、b₃......c₁、c₂、c₃......d₁、d₂、d₃......e₁、e₂、e₃......f₁、f₂、f₃......g₁、g₂、g₃......h₁、h₂、h₃......主材上的同组节点均布，其间距L相等，并把塔面间隔成段。四主材6、7、8、9按逆时针展开，下一塔面上的各段腹杆较上一塔面上的各段腹杆下移节点间距L的1/4。