電力線路架設中倒塔原因分析

苗文靜+李偉

摘 要：對近年來電力線路假設過程中所存在的一些倒塔事故的持續愛你原因進行分析，并根據鐵塔的設計力學原理，得出了部分輸電線路倒塔主要原因是因為螺栓松動而導致桿件細長比增加等情況，從而導致結構的失穩情況。

關鍵詞：電力線路；倒塔；螺栓

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.186

1 倒塔形式

在電力線路的架設過程之中，其多存在有線路走廊外側橫向傾倒、沿線路走廊縱向傾倒以及整體錯誤垮塌這三種形式。

其中導致橫向傾倒出現的主要原因在于水平荷載，如風荷載。就電力線路架設的施工現場進行分析，發現實際風速很少出現超過桿塔設計風速這一情況。而在設計過程中也要求110～330KV的輸電線路其基本抗風速需要達到23.5m/s以上，在經過相關的高度折算之后，發現在實際運營過程中其鐵打設計標準的基本風速需要大于30m/s，其所對應的風力等級大約為11級。就幾次倒塔現場進行分析，發現周邊的其他桿塔并未受到損壞，其房屋等建筑物也基本保持完好。

此外在電力線路假設過程中，因為不平衡張力所產生的扭力荷載或者垂直荷載的影響，也會導致該桿塔出現整體錯位垮塌的情況。導致該情況發生的原因一般存在特殊地形或者導線自身的風壓差等，但也有可能是因為導線覆冰情況過于嚴重而導致的。該模式下的塔桿會出現局部嚴重破壞，其到她方向也多趨于橫向或者縱向傾倒中間。通常整體錯誤坍塌的破壞形式是因為輔材受壓破壞或者螺栓的剪切破壞，并導致整個塔體的部分主材出現了扭曲以及變形情況，并因為局部強度過差而使得桿塔出現破壞。

2 失穩倒塔機理分析

一旦鐵塔所承受的荷載大于設計條件時，其就會直接表現為強度不足以被破壞、破壞點出現在承載能力過于薄弱的位置。現階段在電力線路假設過程中所使用的鋼材多為細長構件，當其壓力超過了歐拉的臨界力之后，鋼材的內部抵抗力以及外力就會處于一種不穩定的平衡狀態下，并導致整個塔體出現比較嚴重的變形現象，并會在二階彎矩的疊加影響下使得相關構件出現了破壞現象，本文就對圖1所示的主材破壞現象進行了研究，并在此基礎上對電力線路假設過程中倒塔現象出現的原因進行了分析研究。

（1）塔材的屈服情況。就塔材的破壞情況進行分析，發現受壓區主材屈服變形嚴重的情況比較常見，并且出現了多處的大尺度變形情況，其具體變形點也多處于該塔材的中部。當桿塔出現了螺栓松動的情況時，會因為自身輔材支撐約束能力過差等原因，使得該受壓區域中的主材因為細長比增大等因素而導致出現了變形加劇等情況發生，并使得該桿塔出現局部失穩破壞的情況，從而出現了倒塔現象。此外因為塔材自身結構被破壞，其帶著螺栓孔的部位強度也就會得到進一步降低，應力狀況也變得相對集中，并導致該區域更加容易出現變形破壞的情況。而對于受壓區主材則多只表現為被動的手拉屈服變形破壞。

（2）受力計算。鐵塔通常會受到垂直荷載以及水平荷載兩個部分的共同作用，在一些特殊的情況下還會受到扭曲荷載作用。此外導線、覆冰以及絕緣子等都會對該桿塔造成垂直的荷載。水平荷載出現多是因為風力而產生的，并且會在單側斷線或者三相受力不均衡的情況下出現一定成都的扭曲荷載狀況。而作為空間桁架結構，塔材可以通過拉、壓構件來作為其主要的表現，而同一種鋼材其拉、壓應力也是基本保持一致的。此外受壓構件的穩定計算還可以借助于下述公式來進行：

（3）規范要求。為了有效防止鐵塔鐵塔出現失穩破壞的現象，其設計規程對鐵塔構件的容許細長進行了明確的規定。

此外，受壓區的失穩破壞作為鐵塔出現破壞的一個主要原因，而螺栓破壞作為引發失穩的一個重要原因，這也就要求在架設施工的過程中，必須確保螺栓的加固程度。而在相關的施工以及驗收標準中也對螺栓的緊固扭緊力矩進行了明確的規定：

3 結束語

在進行電力線路的架設工作中，螺栓的松動感也是導致倒塔現象出現的一個重要原因，因此相關的建設人員在具體施工之前也就需要對導致倒塔現象出現的原因進行仔細的分析，并需要嚴格遵循相應的施工標準來進行施工，這樣才能夠有效避免倒塔現象現象的出現，并為該施工企業帶來良好的經濟效益與社會效益。

參考文獻：

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