一、输电铁塔结构设计分析理论的发展
在从前，对输电塔进行设计时，由于当时的条件限制，缺乏运算手段，所以设计起来比较简单，主要的设计方法有平面桁架法、简化空间桁架法、分层空间桁架法等。这些方法各自有各自的特点，下面做出简单的介绍。
最初期的时候，输电铁塔结构都采用简化平面行价法，这种方法设计起来比较简单，也比较粗糙，在设计时就是将结构简单的分成平面桁架，然后在计算内力时，通常采用节点法或截面法，最终再将内力组合起来，从而就将塔内的内力计算出来，这种设计方法最大的优势就是比较简单，可以应用于简单的静定结构，也可以应用于一些特定的场景定塔架计算这些塔架时误差并不是很大，可以满足施工的要求，这种计算方法的缺点就是忽视了塔面的折角以及杆件间的协调变形关系，这样一来就造成计算结果有一定的误差，当计算不规则结构时，这些误差就会被放大。
后来就有了简化空间桁架法，这种方法计算起来也比较简洁。但是这种方法解决了上述出现的一些问题，可以简化协调变形的关系。当桁架承受外荷载时，对横截面进行假定，假定横截面只产生水平位移，理想状态下不产生转角位移，这样一来就假定横截面始终在一个平面上，并且这个截面的周长没有改变，也就是说假设塔架的节点为理想铰，这样一来就转化为了静定空间体系，在计算这样的体系时用静力平衡条件就可以进行计算。
后来又诞生了分层空间桁架法，这种讲话方法与这样一种类似，只不过在上面有水平位移的基础上，又增加了转角位移，这样一来在计算时，在计算每一层的塔架时，都需要按照独立的超静电空间体系进行计算，但是这种方法并没有考虑到桁架每层杆件的变形协调关系，所以这种方法也存在其中的误差。
如今随着时代的发展，计算机技术在不断进步，随着计算机技术的应用在结构设计中开始逐渐采用整体空间桁架法，这种方法相比较上面两种方法来说更精确，在设计时也更能符合结构的实际受力情况，如今在进行结构设计时，首选的内力计算方法就是这种方法，现在世界上很多国家的设计程序，都是在这种方法上研发出来的，这种方法在世界上受到了广泛的应用。整体空间桁架法，将所有节点假设为理想较，所以整个塔架都是超静定空间体系，在列方程时要综合平衡条件和变形协调关系，从而计算出内部的受力和变形，这种方法就是将整个塔架都作为超静电空间体系，在计算时计算单元是每根杆件，求解的方法是用矩阵位移法。
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二、如今我国有关输电铁塔结构设计分析方法的研究
2.1非线性静力特性研究
如今随着我国对电力需求的不断增加，输电铁塔运输的电压等级也在不断提升，这几年来开始出现大量的高耸输电铁塔，这些高耸的铁塔有两种性质，其中有一种是柔性性质，在受到荷载作用下，会呈现非线性行为，所以在考虑力学方面时主要考虑为非线性，如今随着计算理论的发展，静力计算理论已经比较成熟，但是随着不断进行深入研究，还有更精确的理论出现，在计算时采用单角钢截面，完全酸性假定，这样一来就可以推导出单角钢截面在轴力作用下的方程，并可以将非线性作用考虑进去，这种效果比较满意。
2.2大跨越输电塔—线体系动力特性与风振响应研究
从前我国电力方面发展并不是很好，所以输电线路的距离较小，而且输电塔的高度也比较低，当在进行输电线的设计时，在进行电路设计时，会将导地线与铁塔设计分开来进行设计，对塔进行设计时并不会考虑到导线的作用，在对导线设计时也不会考虑它的震动作用，所以这样一来随着如今大型输电塔的建造，输电塔之间的距离越来越大，高度也越来越高，这种方法就会出现很大的误差，如果还按原来的方法进行设计，铁塔的动力特性就会出现很大的误差，与实际情况并不相符，随着近些年的研究发现输电塔和输电线之间存在着不可忽视的耦合振动现象，如今也在这一方面，不断进行深入研究。
2.3大跨越输电塔—线体系风振控制研究
如今由于输电塔都比较高，会受到较大的风荷载的作用，在这种情况下，塔顶就会出现很大的位移和加速度，如果不进行谨慎的设计，就很容易出现安全方面的问题，所以对于这种高耸结构，研究应怎样减少由于外荷载的作用而产生的动力响应是非常关键的问题，也是如今很多学者在不断研究的，随着大量的研究发现，联合控制可以在很大程度上控制住塔顶位移和加速度，效果比较明显。
2.4还需不断研究的方面
由于铁塔拥有非常重要的作用，所以还要在很多方面进行研究。其中一个方面就是，要深入开展跨度较大的输电塔线之间风振响应的研究，而且与此同时也要研究控制风振的方法，了解其中涉及到的响应机理，然后就可以采用相应的手段减少风振的影响，从而进一步提高输电塔的安全性和可靠性。第二，当输电塔在进行建造时，由于铁塔都比较高耸，所以在建造时要花费大量的人力物力，在建造时要采用良好的材料，但是这样一来就造成输电塔的造价非常贵，所以在日后的研究过程中应不断优化输电塔的结构设计方法，尽可能降低钢材的总量，并也要维持输电塔的安全，如今100米以上高的电塔已经非常多，所以要尽快研究电塔结构的优化问题，从而降低输电塔的重量，减少输电塔的成本。第四，就是要不断开发相关的智能软件系统，良好的应用计算机技术，可以在很大程度上提高结构的设计效率，并优化铁塔设计，保证铁塔设计有更合理的方式，设计人员可以将以往的经验，以及相应的数据输入进去，在人工的基础上扩大智能化软件的作用。
三、结束语
总而言之，随着国家的建设，高耸输电铁塔会有越来越重要的作用，所以还要在这一方面做出更深入的研究，减少电量的损耗，增加输电铁塔的稳定性，尽量避免财产损失和人员伤亡，推动我国输电铁塔结构设计的发展。
参考文献
[1]张泉林.输电铁塔的加固方法探讨[J].电子测试,2019(16)
[2]刘进军,颜燕祥,王天稳.输电铁塔镀锌层厚度检测方法研究[J].四川建筑科学研究,2019,45(04)
论文作者:张文翔
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷12期
论文发表时间:2019/11/18
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