杆塔复习.docx

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杆塔复习

第一章

P3思考题

1、何谓直线型杆塔、耐张型杆塔？

直线型杆塔又称中间杆塔,在正常运行情况下,仅承受导地线.绝缘子和金具等垂直荷载以及横向水平风荷载,而不承受顺线路方向张力的杆塔.耐张型杆塔又称承力杆塔,除具有与直线杆塔同样荷载的承载能力外,还能承受更大的顺线路方向的拉力,以支持事故断线时产生纵向不平衡张力,或者承受因施工.检修是锚固导线和地线的顺线路方向荷载的杆塔.

2、何谓耐张段？

为什么要设置耐张段？

两耐张杆塔间的线路部分称为耐张段. 耐张型杆塔采用耐张绝缘子串,在发生事故断线时,导线悬挂点不产生位移,以限制事故断线影响范围.

第二章

思考题P34

1.荷载如何分类？

（1）随时间的变异分

按作用在杆塔上的时间的变异可分为永久荷载.可变荷载.特殊荷载;

（2）荷载作用方向分

按荷载的作用方向分可分为垂直荷载.横向水平荷载.纵向水平荷载.

（1）永久荷载：

包括杆塔自重荷载、导线、地线、绝缘子、金具的重力及其他固定设备的重力，土压力和预应力等。

（2）可变荷载：

包括风荷载、导线、地线和绝缘子上的覆冰荷载，导线地线张力、人工和工具等附加荷载，事故荷载、安装荷载和验算荷载等。

（3）特殊荷载：

地震引起的地震荷载，以及在山区或特殊地形地段，由于不均匀结冰所引起的不平衡张力等荷载。

3.何谓杆塔横向水平荷载、纵向水平荷载，分别由哪些荷载产生？

 横向水平荷载:

与横担方向平行的荷载;包括①导地线.绝缘子串和金具的风压.②杆塔塔身风载.③转角杆塔上导线及地线的角度力.    纵向水平荷载:

垂直于横担方向的荷载;包括①导地线的不平衡张力,对无转角的杆塔不平衡张力为顺线路方向,对有转角的杆塔不平衡张力则与杆塔横担垂直.②导地线的断线张力和断导线时地线对杆塔产生的支持力.③安装导线时的紧线张力

4.何谓角度荷载?

转角杆塔及兼有小转角的直线型杆塔在进行荷载计算时,将水平张力分解成横向水平荷载,即为角度荷载.转角杆塔转角越大,角度荷载越大.

5.何谓不平衡张力？

什么情况下不平衡张力为零？

不平衡张力主要有以下３个情况引起：

各档档距相差比较大；相邻两基杆塔高差大；外力（冰、风等）荷载在各档的不均匀分布

补：

荷载标准值、材料强度标准值和荷载设计值、材料设计值分别用在什么地方？

6.荷载的标准值和设计值分别用在什么情况下?

荷载标准值用于变形和裂缝计算; 荷载设计值用于强度计算.

习题P35

1题：

方法参见例2－2

2题：

方法参见例2－1

第三章

思考题P58

1.何谓呼称高度？

呼称高度由哪些尺寸决定？

杆塔下横担的下弦边缘到地面的垂直距离称为杆塔呼称高度;.呼称高度由悬垂绝缘子串的长度.导线的最大弧垂.导线到地面及被跨越物的安全距离.施工裕度决定

2.何谓经济呼称高度？

经济档距？

使得整个线路材料用量最少的最优高度称为经济呼称高度

第四章

思考题P84

3、环形截面钢筋混凝土构件中布有哪几种钢筋？

分别起什么作用？

一般如何布置？

环形截面受弯构件布置有两种钢筋:

纵向受力钢筋和螺旋筋;纵向钢筋是协助混凝土承受压力,减少构件的截面尺寸,承受可能产生的不太大的弯矩以及混凝土收缩及温度变形引起的拉应力,防止构件突然的脆性破坏.螺旋钢筋除用来防止在剪力和扭矩作用下发生破坏外,还起固定纵向受力钢筋的作用.纵向受力钢筋均匀分布在截面的圆周方向;螺旋筋沿柱高等距盘绕.

3.材料强度标准值、材料强度设计值分别用于何种计算？

4、下列符号分别表示什么？

1.ftk抗拉强度标准值。

ft抗拉强度设计值。

fc抗压强度设计值。

fck抗压强度标准值。

fcm混凝土弯曲抗压设计值。

fcmk混凝土弯曲抗压标准值。

fy受拉区钢筋强度设计值。

fyk受拉区钢筋强度标准值。

3ψ16表示3根直径为16mm的Ⅰ级钢筋 3Φ16表示3根直径为16mm的Ⅱ级钢筋 ψ16@120表示直径为16mm的Ⅰ级钢筋,间距为120mm 

6、在抗扭计算中有两个界限值

，分别起什么作用？

答：

τ≤0.7ft时按构造配箍筋（螺旋钢筋），τ>0.7ft时按计算配置螺旋钢筋和纵筋。

τ≤0.25fc按受弯构件设计的截面尺寸满足要求，τ>0.25fc按受弯构件设计的截面尺寸不满足要求。

8、何谓附加偏心距和偏心距增大系数？

由于施工误差、计算偏差及材料的不均匀等原因，实际工程中不存在理想的轴心受压构件。

为考虑这些因素的不利影响，引入附加偏心距ea（accidentaleccentricity），即在正截面压弯承载力计算中，偏心距取计算偏心距e0=M/N与附加偏心距ea之和，称为初始偏心距ei（initialeccentricity），

9、如何判断环形截面大、小偏心受压，大、小偏心受压构件的破坏形式有什么不同？

答：

（1）大偏心受压：

出现拉环当2φ≤180（φ≤90）或N/fcm·A≤0.5时为大偏心

（2）小偏心受压：

出现压环，一般不会出现裂缝当φ>90或N/fcm·A>0.5时为小偏心

12、试述预应力钢筋混凝土电杆的主要优点。

①在使用荷载下不出现裂缝或大大地延迟裂缝的出现，减少了在使用荷载下钢筋拉应力搞的构件的裂缝宽度；因此对裂缝要求较高的构件特别适用。

②可以合理利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土，从而节省材料和减轻自重。

③由于提高了抗裂度，从而提高了构件的刚度和耐久性。

习题

1题：

参见4－1

2题：

参见4－4（3～4歩）

第五章

思考题P122

10．转角电杆布有哪些拉线？

在什么情况下需要加设反向拉线和分角拉线？

2.答：

转角电杆布置的拉线有：

①转角拉线：

平衡角度力和水平风荷载②反向拉线：

防止反向风荷载大于导线的角度荷载，从而导致拉线收到负的拉力而松弛③分角拉线：

为防止转角电杆在正常情况运行下一直受导线、地线张力的作用使杆身长时间向内角方向产生一个作用力，致使电杆逐渐向线路内角方向倾斜。

为防止这种倾斜，通常采用安装分角拉线。

a.在线路转角过大，而内角过小，在中相导线和长臂导线侧边同时断线的严重情况下，四根导线拉线有两根受力为负，需加装反向拉线。

b.对于转角较小的转角电杆，当在正常大风情况时，可能出现反向风荷载大于导线的角度荷载，从而导致拉线受到负的拉力而松弛，因此需加设反向拉线。

11．双层拉线电杆的上，下层拉线各起什么作用？

上层拉线：

断线情况下，承受断线导

线张力，承受全部断地线张力。

下层拉线：

正常情况时承受所有横向水平荷载；断线情况时，承受断导线张力。

12.转动横担的作用是什么？

转动横担起动力过大或过小有什么不好？

3.减轻了事故断线时杆柱承受的弯矩和扭矩，从而扩大了单杆直线电杆的使用范围，提高了线路的经济性。

转动横担起动力过大，达不到减小扭矩的效果；起动力过小，当相邻各档导线的覆冰、风载及悬挂点高差不相等时，产生不平衡张力引起“误动作”。

转动横担在事故断线时,断线张力超过了横担转动的起动力,使横担的某一控制构件立即破坏或屈服,横担产生转动而摆到线路纵向,这样大大减轻了事故断线时杆柱承受的弯矩或扭矩,从而扩大了单杆直线电杆的使用范围,提高了线路的经济性

习题

P123

3题：

参见例5－1（1歩）

第六章

思考题P136

2．试分析影响压杆稳定系数

的因素?

因素有截面的类型.长细比.材料等

4.①构件材料②截面类型③长细比λ=l0/i（l0计算长度i为回转半径）说明：

λ越大，结构稳定性越差。

习题

2题：

参见例6－1

第七章

思考题P145

1、铁塔有哪些主要部分组成？

整个铁塔主要由塔头.塔身和塔腿三大部分组成,如果是拉线铁塔还增加拉线部分.

2、铁塔斜材有哪些布置型式？

1）单斜材  2）双斜材  3）K型斜材

　3酒杯型、猫头型铁塔各具有什么特点？

如何选用？

第八章

思考题P166

4．酒杯型铁塔塔头由哪些部分组成?

由下曲臂,上曲臂,导线横担和地线支架组成.

5．猫头型铁塔塔头由哪些部分组成?

与酒杯型铁塔塔头有何异同?

由下曲臂.下横担.上曲臂.上横担组成.猫头塔多了下横担;酒杯型导线呈水平排列,猫头型呈三角形排列.从三相导线的电气对称性,三角形排列优于水平排列,水平排列防雷较好,且脱冰舞动造成的碰线机会大大减小.猫头型导线水平间距减小,断线时受力性好,耗材少

第十一章

思考题P232

3．写出无拉线单杆不带卡盘时抗倾复稳定条件的两种表达式。

并分析抗倾复力矩是如何形成的?

①无拉线单杆不带卡盘时抗倾覆稳定条件：

γf·S0≤SJγf·H0·S0≤MJγf·S0基础的实际倾覆力；SJ抗倾覆极限力；γf·H0·S0倾覆弯矩；MJ极限倾覆力矩；γf基础的附加分项系数；S0杆塔水平作用力设计值总和；H0：

S0作用点至设计地面处的距离。

②加上卡盘的条件：

γf·S0>SJ应在地面以上1/3埋深处加上卡盘③加上、下卡盘的条件是：

当电杆受总的水平荷载过大，致使加装的上卡盘长度较长，卡盘结构不合理时，可加装下卡盘。

5．整体无阶梯型倾覆基础的抗倾覆力由哪几方面组成？

补：

加上、下卡盘的条件是什么？

27.卡盘的抗倾覆力由哪几方面组成?

1.被动土压力2.上平面摩擦力3.下平面土压力

5.荷载标准值：

用于变形和裂缝计算。

6.荷载设计值：

用于强度计算。

永久荷载分项系数γG=1.2可变荷载分项系数γQ=1.4

7.角度荷载：

对于转角杆塔及有小转角的直线塔，导线张力在横担方向的矢量和。

8.S=γG·CG·GK+ψΣγQi·CQi·Qik

CG、CQi永久和可变荷载的荷载效应系数。

GK、Qik永久、可变荷载标准值。

9.呼称高度H=λ+fmax+hx+Δh

10.ftk抗拉强度标准值。

ft抗拉强度设计值。

fc抗压强度设计值。

fck抗压强度标准值。

fcm混凝土弯曲抗压设计值。

fcmk混凝土弯曲抗压标准值。

fy受拉区钢筋强度设计值。

fyk受拉区钢筋强度标准值。

11.3φ16Ⅰ级钢筋。

3Φ16Ⅱ级钢筋。

φ16@120直径为16mm的Ⅰ级钢筋按间距为120mm布置。

12.环形截面强度计算引用α值其定义是：

受压区面积和构件环形面积的比率是为了限制超筋的验算。

α=ψ/z=fy·As/（fcm·A+2fy·As）

13.抗扭计算中有两个界限0.7ft和0.25ft分别起什么作用？

答：

τ≤0.7ft时按构造配箍筋（螺旋钢筋），τ>0.7ft时按计算配置螺旋钢筋和纵筋。

τ≤0.25fc按受弯构件设计的截面尺寸满足要求，τ>0.25fc按受弯构件设计的截面尺寸不满足要求。

14.如何判断环形截面大偏心、小偏心？

答：

（1）大偏心受压：

出现拉环当2φ≤180（φ≤90）或N/fcm·A≤0.5时为大偏心

（2）小偏心受压：

出现压环，一般不会出现裂缝当φ>90或N/fcm·A>0.5时为小偏心。

15.拉线单杆直线电杆为何要按压弯构件计算？

最大弯矩核能发生在什么部位？

答：

由于单杆直线电杆在加拉线后，改变了拉线点以下杆柱的受力情况（即将杆身所受弯距转化为压力）最大弯矩可能发生在拉线点以下0.577h3处。

拉线点以上弯矩计算：

与单杆电杆弯矩计算相同，因绕度较小，可不考虑附加弯矩，即不需乘以1.15。

拉线点以下杆柱按压弯构件计算。

16.转动横担作用：

减轻了事故断线时杆柱承受的弯矩和扭矩，从而扩大了单杆直线电杆的使用范围，提高了线路的经济性。

转动横担起动力过大，达不到减小扭矩的效果；起动力过小，当相邻各档导线的覆冰、风载及悬挂点高差不相等时，产生不平衡张力引起“误动作”。

17.一般钢筋混凝土电杆的组成：

主杆、导线横担、地线横担、吊塔、底盘、卡盘、拉线盘、拉线、叉梁。

18.单杆直线电杆的计算：

①Mx=1.15（ΣGa+ΣPh+Px·hx·Z）Mx单杆直线电杆任意截面处的计算弯矩、1.15考虑纵向荷载产生的附加弯矩（偏心、增大系数）、ΣGa：

垂直荷载所产生的弯矩、ΣPh:

横向水平荷载产生的弯矩、Px·hx·Z:

塔身风荷载产生的弯矩G：

垂直荷载a:

力臂P：

导地线上的风荷载h：

横向水平荷载的力臂②单柱直线电杆最大弯矩发生在嵌固点（埋深1/3处）

19.构件强度折减系数的物理意义：

修正轴向压力的偏心产生的附加弯矩。

20.宽基铁塔：

优点：

由于底座宽，对主材、斜材和基础的作用力较小，多用于运输不方便的山区和地基承载力较差的地区。

缺点：

结构复杂。

窄基铁塔：

优缺点与宽基铁塔相反。

21.导线排列方式及其优缺点：

①三角排列：

电气对称性好②水平排列：

防雷较好，且在不同时脱冰或导线舞动时造成的碰线机会大大减小，适用于重冰区。

22.酒杯型铁塔：

由地线支架、导线横担、上曲臂和下曲臂组成，导线采用水平排列。

猫头型铁塔：

由上横担、上曲臂、下横担和下曲臂，导线采用三角排列。

23.杆塔基础的分类：

①按基础抵抗力分：

上拔类基础；下压类基础；上拔下压类（即承受上拔力又承受下压力）；倾覆类基础②按施工特点分：

装配式基础、现场浇筑基础、桩基础。

说明：

现场浇筑基础又可分刚性基础、柔性基础。

刚性基础：

底板较厚且无钢筋，抗压强度较高，但抗拉及抗剪强度偏低，刚性基础的底板不变形，受刚性角的限制。

柔性基础：

底板较薄且布置有钢筋，抗拉及抗剪强度高，柔性基础可随土壤变形，利用钢筋受拉，不变刚性角的限制。

桩基础又分：

岩石锚桩基础、爆扩桩基础、灌注桩基础③按开控方式分：

大开控基础：

抗上拔力差，开控面积大。

掏控扩底基础：

抗上拔力强，无需加模板。

④按基础与铁塔的连接方式可分：

地脚螺栓类、插入式基础或斜插式（省去了地脚螺栓和塔脚，受力性能好，缺点是施工精度要求高）

24.①无拉线单杆不带卡盘时抗倾覆稳定条件：

γf·S0≤SJγf·H0·S0≤MJγf·S0基础的实际倾覆力；SJ抗倾覆极限力；γf·H0·S0倾覆弯矩；MJ极限倾覆力矩；γf基础的附加分项系数；S0杆塔水平作用力设计值总和；H0：

S0作用点至设计地面处的距离。

②加上卡盘的条件：

γf·S0>SJ应在地面以上1/3埋深处加上卡盘③加上、下卡盘的条件是：

当电杆受总的水平荷载过大，致使加装的上卡盘长度较长，卡盘结构不合理时，可加装下卡盘。

25.电杆倾覆基础的抗倾力又被动出抗力和卡盘抗倾力组成。

整体式倾覆基础的抗倾力又被动出抗力和三个方向的被动土摩擦力组成。

26.上拔基础稳定计算包括：

拉线盘上拔稳定计算、拉线盘侧移稳定计算。

拉线盘阶梯基础在上拔验算时的区别：

①拉线盘计算极限抗拔力须满足的稳定安全条件为：

γf·Ny≤VT·γs+Q；γf·Ny作用于基础顶面的实际上拔力；VT·γs拔上去的重力；Q拉线盘的重力；γf基础附加分项系数；γs土的容重。

②阶梯基础上拔稳定应马子稳定安全条件的要求：

γf·Ny≤γE·γδ1（VT-ΔV-V0）·γs+Qf；γE水平力影响系数；γδ1基础刚性角影响系数；VT：

h0深度内土和基础的体积；ΔV相邻基础重复部分土的体积；V0：

h0深度内的基础体积；Qf基础的自重。

计算:

1.如图,A1=30o,A2=15o,T1=19000N, T2=16000N,试求杆塔承受的角度荷载,不平衡张力分别是多少?

其标准值及设计值是多少?

解:

角度荷载标准值为:

PT=T1sinA1+T2sinA2=…=13641.1N 角度荷载的设计值为:

P=γPT =1.4x13641.1=19097.54N 不平衡张力标准值为:

△T=T1cosA1-T2cosA2=…=999.67N 不平衡张力设计值为:

△T1=γ△T=1.4x999.67=1399.54N  

2.已知某输电线路水平档距为350m垂直档距为Lv=460m,地线采用1x7-8.4- 1370-A.试求地线作用在杆塔上垂直荷载的荷载标准值和荷载设计值. γ1B=81.63x10-3N/（m•mm2） γ2B=81.63x10-3N/（m•mm2） 

解:

已知地线直径为8.4mm,抗拉强度为1370MPa,查表可得地线截面积为43.10mm2 

垂直荷载标准值为:

Go=γ1BADLv+γ2BADLv=…=2565.29N 垂直荷载设计值为:

 GD=γGγ1BADLV+λQγ2BADLV=3267.72N （γG=1.2, λQ=1.4）  

3.一环形截面受弯构件承受设计弯矩80x106N·mm,已知外径D=500mm,内径d=400mm,混凝土等级为C20,纵筋为1214Ⅱ级布置在壁厚中央,试验算其强度. 

解:

环形截面积A=π[（P/2）2-（d/2）2] =70650mm2,查附表9得As=923x2= 1846 mm2,查附表3,附表5可得钢筋混凝土弯曲抗压强度设计值fcm=11N/mm2,钢筋抗拉强度设计值fy=310N/mm2,则有受压面积与构建环形面积比率α=fai/π=fyAs/（fcmA+2fyAs）=0.297＜0.3 

sinφ=sin（πα）=sin（180ox0.297）= 0.803,所以能承受弯矩为M=[fcmA（D+d）/4+2fyAsrs]sinφ/π=…＞80x106N·mm,所以强度满足要求