（1.广东电网有限责任公司江门供电局 529000；2.国网新疆电力公司经济技术研究院 830000）
摘要：为保证高速铁路运营的安全可靠，提高跨越高铁输电线路的可靠度指标势在必行。本文通过增加辅构件补强铁塔，提高铁塔的承载能力，为同类塔型的加固补强提供参考。
关键词：跨越高铁；铁塔；加固；承载力
引言
随着高铁建设日新月异的快速发展，已有或新建输电线路跨越高铁干线已成为工程中经常遇到的问题。铁塔作为支承架空输电线路导地线的关键设备，其可靠性直接关系到整个输电线路的安全及高铁的平稳运营。目前，普通输电线路铁塔的结构重要性系数为1.0，提高跨越高铁输电线路目标可靠度指标至3.7（安全等级为一级）后，铁塔的结构重要性系数取1.1。
跨越高铁输电铁塔结构重要性系数提高以后，原有构件可能不能满足承载力要求，从而导致杆塔结构的破坏。对有损伤和倒塌的铁塔必须进行恢复处理，同时为了整体提高输电线路抵御自然灾害的能力，对跨越高铁输电线路无损伤铁塔进行适当的增强在某种意义上也是非常有必要的。由于输电塔结构形式和构造的独特性和复杂性，很难借鉴一般钢结构的加强办法，但增加辅构件技术是一种可行的方法。
1跨越方案及铁塔设计条件
1.1 跨越方案
输电线路跨越高速铁路应采用独立耐张段，本文设计的耐张段采用“耐-直-直-耐”的跨越方式。
1.2 铁塔设计条件
输电线路跨越段直线塔SZK呼高为69 m，总高为99.9 m。导线呈垂直排列，型号为4×LGJ-630/45，地线型号为JLB20A-150。设计风速为29 m/s，导、地线设计覆冰分别为10 mm、15 mm；水平档距为480 m，代表档距300～500 m；最大垂直档距为750 m，最小垂直档距为460 m。
2增加辅构件技术加固方法
SZK塔结构重要性系数由1.0提高至1.1，荷载增大10%，很多杆件强度不能满足要求。对于需要补强的铁塔，当结构受力不足时，往往会包括主材和斜材，此时应当针对不同杆件部位、不同材料形式采用不同的补强措施，例如：主材可以通过并联构件来增强，斜材和辅助材适当增加一些数量的辅助材。
在铁塔设计中，主材和斜材的承载力一般都是稳定应力控制，而构件的稳定应力与其计算长度成反比，并且当构件的计算长度减半时其稳定应力是原来的4倍，减小计算长度可以大大提高构件的承载能力，可有效提高结构体系受力的稳定性能。此外，在铁塔上加设辅助材，主要是起构造措施的作用，不考虑它参与整体刚度的贡献，但是它能够有效的约束主材和斜材的弯曲和扭转变形，可有效地抑制主受力构件的屈曲。因此，增加辅构件不失为增强结构承载能力的一种有效方法。
SZK塔结构重要性系数提高后，塔身个别主材需增大规格，但如果采用增加辅构件技术，可以有效减小主材的计算长度，提高主材的承载能力，从而使主材规格不变。辅助构件布置方式如图1所示，结果见表1。
结果表明，增加辅助杆件后，对应节间的主材内力没有发生变化，但缩短了主材的计算长度，主材应力也随之减小。加固前表中主材应力均超过强度设计值380MPa，加固后计算应力有效降低，其中杆件1570-1610和1610-1830减小幅度最大，达到14%左右，其余杆件也基本超过5%。由此可见，该塔经增加辅助构件的方法加固后承载力明显提高。但增加辅助材必须考虑对杆塔结构布置的影响，同时，杆件长细比减小到一定程度以后，其承载力将不再有显著提高，因此，增加辅助构件的加强方法对提高铁塔的承载能力是有限的。
需要注意的是，跨越高铁杆塔结构重要性系数增加后主材内力会增大，应该按照《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T 5154-2002）[5]7.1.7条的规定“铁塔辅助材的承载能力一般不低于所支撑主材内力的2％、斜材内力的5％”对新结构下的辅助材进行验算。
3结论
结构和构件的加强是在原结构上进行处理，往往是通过增加构件的方式来实现，需尽量避免对原结构进行破坏性操作，这就使得加强的实施和操作比较困难，经校核，如果需要调整的杆件不多，可对其进行局部加强以满足工程要求；如果铁塔的大部分杆件受力均超过其承载能力，则更好的处理方式是根据工程条件重新设计铁塔。
参考文献：
[1]韩军科，杨靖波，杨风利等.输电铁塔加固补强承载力研究[J].工业建筑，2010，40（7）：118-131.
[2]马昌祥.220kV67型猫头铁塔带电加固补强方法[J].河北电力技术，1994，6：28-31.
[3]刘学武，夏开全，高燕，刘思远，任西春.构件并联法加固输电塔的试验研究及设计建议[J].西安建筑科技大学学报（自然科学版），2011，43（6）：838-844.
论文作者:潘松波1,袁昕2
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/22
标签：铁塔论文; 构件论文; 结构论文; 主材论文; 承载力论文; 线路论文; 高铁论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;