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摘要：我国的电力发展速度非常迅速，极大促进社会经济发展和提高人们生活质量。电网已经覆盖我国的大疆南北，电网的铺设需要杆塔进行支撑，电力发展规模逐年在增加，很多专家学者开始重视杆塔的质量，因此输电线杆塔需要进行全面分析研究，保证能够适应现代电网的建设需求。现代的杆塔研究需要满足安全可靠、经济合理的使用条件，才能跟上现代电力建设的发展步伐。本文主要是根据现代社会经济发展需求，分析研究杆塔结构的最新研究内容。
关键词：输电线路；杆塔结构；研究进展
前言：输电线路杆塔结构的研究是与时俱进的，需要充分考虑到现代电网发展规划，保证电网的正常运行，这关乎到我国的经济发展和人们的生活质量水平。为了输电线路杆塔结构研究内容保证切实可行，需要对杆塔结构现状进行仔细全面的分析，找到其中的不足之处和设计缺陷，为后续的杆塔结构研究提供相关的参考资料。技术人员要结合现代先进技术和设计方案对已有的杆塔进行综合分析，保证所研究的杆塔结构具有经济性和安全性，并且符合现代电网建设发展需求。
1杆塔结构研究的主要内容
1.1杆塔荷载
杆塔结构在现代电网发展建设中占据非常重要的位置，对后期电网的正常运行产生非常大的影响，因为杆塔结构在力学中归类于超静定结构，受到的破坏程度超过杆塔的最大承载能力时，杆塔才会失效。在以前的杆塔结构设计中经常用到的方法是满应力设计方法，现代电网建设的规模和复杂程度都要超过之前的电网工程，这种方法现在已经不能完全满足杆塔结构的设计研究的需要，因此需要对杆塔进行新的研究设计，保证具有足够的结构承载能力，以此使杆塔结构的稳定性和可靠性能够满足建设需要。
如何使杆塔结构具备最大的承载能力是研究重点。这需要对现在的杆塔承载能力进行充分的分析，分析其中的薄弱点，这就需要基于杆塔结构的荷载类型分析，主要包括永久荷载、可变荷载和特殊荷载，永久荷载主要是杆塔的自重、导线设备的重力，还有其中的预应力；可变载荷主要是受到外界变化的荷载，比如风荷载、人工等附加荷载等一些外部载荷，特殊载荷是发生在特殊情况下对杆塔的荷载，比如地震荷载、不平衡张力等荷载。这些所述的荷载都要在杆塔研究中全面考虑，其中需要进行荷载组合的研究，对于各项的荷载建立相关的组合并分析，这样能够更好的分析杆塔所受荷载的相互作用和变化规律，能够为杆塔结构设计提供非常可观的数据支持。
1.2 杆塔结构研究设计方法
在杆塔结构设计研究中，一方面主要是对其进行建立力学模型，分析力学模型受到的荷载变化的研究设计方法；另一方面是对杆塔的杆件、塔头、塔腿等进行选型，对其杆塔建设的坡度、根开和塔身断面、塔身斜材等因素进行优化设计。其中的铁塔是铰接方式的空间桁架设计。输电线路杆塔结构设计要求是非常高的，对于设计人员的综合素质和专业能力也是不小的挑战，需要对杆塔的应用环境和结构变化能够了解全面，这样才能对杆塔的研究设计工作顺利进行有所保证。同时也要掌握全面的杆塔结构的优化设计方法，运用动态规划优化的设计方法解决研究中的问题，实现杆塔结构能够具备经济可靠性。
2我国输电线路杆塔结构的研究进展
2.1杆塔设计理论体系
我国对于输电线路杆塔结构设计理论还是沿用之前的理论，较少进行创新和先进理论的应用，导致杆塔结构设计已经不能满足现代电网建设的发展需要，需要有关单位建立比较完善先进的结构设计理论。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传统的设计方法是利用线弹性结构分析理论进行杆塔结构设计，现代杆塔设计需要结合非线性理论、桁架结构极限设计的理论方法，同时也要对杆塔结构加工过程进行全程关注，注意其中的加工误差、应力变化等因素，这些都会对杆塔结构产生很大的影响，并且能够及时跟上研究步伐。需要加深对导线与杆塔、杆塔和基础直接的相互作用，这样慢慢建立相对完善的研发设计体系。
2.2荷载取值
之前的杆塔设计没有考虑到动力风对于结构的影响，仅仅是将静力风荷载进行参数研究，这种荷载取值已经不满足现在的杆塔结构设计，主要原因是目前我国的电网建设基本上常处于地形复杂，环境恶劣的地区，所以受到的外部环境影响，包括大气环境和地形环境等对杆塔影响非常大，设计人员需要跟气象部门和地质部门进行合作，能够获取比较充分全面的环境参数，这样对于杆塔结构设计有着非常重要的影响。同时对于组合荷载要加强分析，保证能够满足复杂的杆塔作业环境。
2.3 设计计算软件
现在的杆塔结构模型计算都是通过计算机软件进行，但是因为以往的软件版本相对陈旧，相对于现在的分析计算较为落后，因此需要专业人员结合实际工程经验对计算机软件进行改进优化，保证计算机软件分析得出比较真实的分析数据供设计人员参考，软件中的荷载要考虑全面，保证结构的可靠性，同时开发设计全面的输电线路一体化的软件系统。
2.4 试验研究
（1）新型节点构造
现在的电网建设都是在地形险峻，环境恶劣的区域进行，之前的杆塔结构构造已经不能满足现在的施工环境，因此需要进行专业的设计开发，特别是对杆塔的节点进行全面的分析研究，可以实行锻造法兰、偏心连接等情形进行节点的设计，进行专业的模型分析，发现杆塔结构的应力变化，进行节点变化，保证杆塔结构的稳定可靠性。
（2）环境模拟试验
我国幅员辽阔，地形复杂，气候环境变化大，因此需要对杆塔结构进行环境模拟试验，使杆塔的静力承载能力符合电力建设的需要。杆塔的动力性能、导线铁塔风振相互影响等方面进行模拟研究，其中的试验条件存在很多的困难，特别是技术方面，需要进行环境载荷数据的收集，建立能够模拟真实环境的条件，这样才能得出相关的结论，能够为杆塔结构设计研发提供可靠的理论数据，技术人员可以根据数据进行优化改进，也可以通过环境模拟来验证杆塔结构的可靠性和稳定性，以此保证杆塔结构能够满足现代电力建设的发展需要。
2.5 新材料的应用研究
随着科技的进步，很多的新型材料已经问世，这对工程领域建设是非常重要的，因此对于杆塔结构可以积极引入新型材料设计，这项工作相对于发达国家来说是起步比较晚的，很大程度上是限于我国材料发展慢的条件，结构应用材料比较单一，因此需要进行创新，可以对Q420、Q460进行应用研究及推广，同时也要对高强钢管、冷弯型钢材进行应用，这样能承受比较复杂的环境状况，同时也要加强复合材料在杆塔结构的应用，这样能够丰富杆塔设计需求，可以根据相应的使用环境进行设计，降低相关的造价成本。
4 结语
目前我国电网建设项目规模和难度逐年增大，因此对于杆塔结构设计提出了新的考验，技术人员需要对对杆塔结构的荷载分析全面，特别是不同工况下的荷载组合，同时也要积极学习新的设计方法理论，将杆塔结构设计能够跟上时代先进技术方法的发展步伐，以此保证杆塔结构的质量稳定性和可靠性，新材料、新构造也要积极进行探索，能够突破现在杆塔结构质量笨重，工程造价高等具体问题。杆塔结构设计要迎合现代发展需要，提出新的发展方向和研究问题，这样能够及时满足现代电力建设，为国家经济发展和人们生活提供可靠稳定的电力能源。
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论文作者:简骁
论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/5
标签：杆塔论文; 荷载论文; 结构论文; 电网论文; 结构设计论文; 环境论文; 线路论文; 《中国电业》2019年第09期论文;