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钢管塔是一种截面性能优良,外形美观且自重轻的塔体,相对角钢塔而言用钢量少,风荷载体形系数小。近年来,国内外涌现出各种形式的钢管塔,不仅为输电线路增添了新的血脉,也成为城市的一道亮丽风景。然而钢管的造价要比角钢高,所以在何种高度范围内使用钢管塔比较经济是本论文要研究的问题。同时,角钢塔各电压等级的经济呼称高已经根据工程实际经验总结出来,并加以应用。但是钢管塔的经济呼称高还没有确切的参考数据。本文将按照每公里线路造价最低的原则,计算出钢管塔的经济档距和经济呼称高。
本文以220KV双回路直线塔建立不同高度的ANSYS模型,分别计算在大风工况、断线荷载以及覆冰荷载作用下的内力。以相同的受力条件设计钢管塔并建立模型,对铁塔进行动力响应分析并给出第一阶自振周期与前三阶振型图。针对周期的理论值和经验公式近似值的误差,得出公式的修正系数。从而,通过比较在O。大风工况下角钢塔与钢管塔的受力性能及造价,得到钢管塔在很多方面优越于角钢塔,并确定使用钢管塔的经济高度。利用呼称高反推最大弧垂的方法,计算钢管塔的经济档距和经济呼称高。由于有限元方法本身的计算特点更接近于实际模型的分析,故本文的计算结果有较高的可信度。希望能为今后研究该领域的其他形式铁塔提供一种有效的方法。