桿塔撓度

桿塔撓度是指桿塔由於受機構荷載作用，桿塔結構偏離中心線的水平距離為撓曲變形。撓度的測量方法是重錘法(又稱吊線法)。電力線路線桿塔的撓度是設計、施工、竣工驗收和運行過程中都十分重視的問題。線路設計規程、施工驗收規範和線路運行規程中，對桿塔撓度的允許值都有專門條文規定。由於這些規程的修訂時期不一致，相互御接不夠充分，在執行過程中常有不同的理解，或只注意到本階段本單位的規定，而忽略通盤考慮和全面貫徹，以致造成不能完全滿足上述規程的情況，降低了桿塔的施工和運行水平。

基本介紹

• 中文名：桿塔撓度
• 外文名：Tower deflection
• 學科：電力工程
• 領域：能源
• 範圍：電力系統
• 測量方法：重錘法

簡介

電力線路線桿塔的撓度是設計、施工、竣工驗收和運行過程中都十分重視的問題。線路設計規程、施工驗收規範和線路運行規程中，對桿塔撓度的允許值都有專門條文規定。由於這些規程的修訂時期不一致，相互御接不夠充分，在執行過程中常有不同的理解，或只注意到本階段本單位的規定，而忽略通盤考慮和全面貫徹，以致造成不能完全滿足上述規程的情況，降低了桿塔的施工和運行水平。

驗收標準

現行《架空送電線路設計技術規程》(SDJ3-79)規定了在長期荷載作用下，各類桿塔的計算撓度允許值；現行《電力建設施工及驗收暫行技術規範》(電建規DJG104-63)規定了各類桿塔組立後的允許傾斜值，並對轉角和終端塔還規定了架線後的允許傾斜加撓度值；現行《高壓架空電力線路運行規程》也規定了各類桿塔運行時的容許傾斜值。執行上述各規定時，常易發生下列幾方面的誤解或理解不足之處：

1.驗收檢查時，往往將測量的桿塔頂點對根部中垂線的位移當成施工傾斜值。

2.在施工和驗收時.對拉線桿塔的撓度和彎曲的側量方法一般不夠正確。

3.施工驗收規範中，沒有規定直線桿塔架線後的允許傾斜值，驗收時常發生不同的理解和要求。

4.轉角塔和終端塔在架線後的允許傾斜加撓度值沒有明確是否允許塔頂向受力側傾斜的限制。

為了處理上述問題，首先要分清計算撓度、施工傾斜和運行傾斜的實質.然後才能採取正確的施工措施和測量方法。

無拉線桿塔的變形

這種變形一般有圖1幾種情況：

圖1

桿塔組立後，其中心線的偏移值y₁，為施工傾斜值。大家對這一點的理解比較一致。因在架線前桿塔未受垂直荷重時，不應產生計算撓度，故只有施工傾斜值y₁。施工驗收規範中規定這個值應不大於3H/1000。

但還應控制整體彎曲變形，其值在施工驗收規範中則沒有規定。參考有關條文精神，建議不大於2L/1000(L為測量的彎曲區段長度)。

桿塔架線後，由於垂直荷載產生的最大撓度值，應作為檢驗設計計算撓度的數值。因最大撓度值屬於結構受力引起的變形，應由設計計算控制。設計規程規定：對塔，不超過3H/1000，對桿，不超過5H/1000。

架線後桿塔增加的變形，主要由於垂直荷重產生。而施工傾斜值，除不對稱結構的桿塔會向重載側有微小變化外，實質上仍是架線前的施工傾斜值y₁。對稱結構的桿塔，架線後在理論上不產生計算撓度值，其施工傾斜值仍應與架線前一樣。從這兩種意義來看，現行施工驗收規範對架線後直線桿塔的施工傾斜值未作規定，可以理解為因它與桿塔組立前沒有本質區別，故不規定再測施工傾斜值。該規範修訂稿還註明了“桿塔組立後的允許傾斜值，也作為架線後竣工驗收的標準”，這就更明確了上述理解。只是施工傾斜的測量位置應為桿塔撓曲曲線的切線與桿塔根部垂線在頂點的位移y₁值，而不是通常測量桿塔頂點與根部垂線的位移y值。

桿塔頂點與根部垂線的位移y值，應為運行傾斜值。這個值在運行規範中規定應不超過5H/1000。 y值實為施工傾斜與結構受力變形的綜合結果，故不能僅理解為施工傾斜值。

拉線桿塔的變形

它一般有圖2幾種情況：

圖2

設計規程規定，拉線桿塔的允許計算撓度為:桿塔頂部撓度應不大於4H/1000；拉線點以下的身部彎曲f應不大於2L/1000。相應的施工傾斜值應為拉線點到根部延長線與中垂線在頂點的偏移y₁。而運行傾斜值應為桿塔頂點與根部中垂線的位移y。通常把架線後的y值作為施工傾斜值是不正確的。

單柱桿塔的撓度在運行時易向雙線側發展，因此，施工傾斜切忌向雙線側偏移，因為在這種情況下，如再加上計算撓度，總的傾斜值很容易超過運行傾斜容許值。故設計規程規定“設計中應根據桿塔特點提出施工預偏要求，預偏數值應保證單柱桿塔不向雙線側傾斜。”施工驗收規範的修訂稿中也增加了“嚴禁架線後拉線點向重載側偏移”的明確規定。這一點在施工時應予重視，要採取措施向單線側預偏。當設計未提出預偏值時，根據一般設計和施工經驗，施工預偏可考慮3-5H/1000。

各種直線桿塔在順線路方向的施工傾斜值，仍應滿足不大於3H/1000的標準。設計中一般沒有導線不平衡張力，架線後不產生順線路方向的計算撓度，故架線後的傾斜標準仍應達到架線前的標準。

轉角塔及終端塔的計算允許撓度

設計規程規定應為不大於7H/1000。這是考慮到它們的受力特性和結構剛度需要，在計算上應能達到的對結構剛度要求的計算指標。轉角塔及終端塔在受力後總要產生撓度。為使運行時的傾斜不致過大，設計規程還規定在設計中應提出預偏要求，預偏數值應保證架線後轉角塔不向轉角內側傾斜。這裡可理解為轉角塔受力後不允許向轉角內側“傾斜”，但是受力後，塔會有撓曲。塔預部還是可以向內側撓曲的。

對於轉角塔及終端塔，施工驗收規範規定 “在架線後的允許傾斜加撓度應不大於5H/1000”，並沒有明確塔頂是否允許撓到受力側的限制。即當架線後的傾斜加撓度值達到5H/1000時，即使塔頂已撓到受力側，也可以認為合格，不過這個值與運行傾斜容許值之間沒有裕度。為了避免架線後，塔頂傾斜加撓度值過大，應在設計提出計算撓度的基礎上採取足夠的預偏。施工驗收規範修訂稿特別註明了“設計有預偏要求的桿塔，按設計預偏平面檢查結構傾斜。”這就明確了對轉角塔及終端塔組立仍可採取預偏。根據一些計算和實測結果，較滿負載的轉角塔及終端塔的計算撓度常在5H/1000左右，當設計未提出預偏數值時，施工預偏值塔可取5-7H/1000)(非滿負載的轉角塔及終端塔可取3-5H/1000)。這樣，架線後即便產生最大計算撓度7H/1000時，塔頂向受力側的撓度值也不至超過2H/1000，仍給運行容許傾斜值5H/1000留有較大裕度。

對於轉角桿及終端桿，施工驗收規範“在架線後應不向受力側傾料”的規定，是與設計規程要求的精神一致的。這是因為轉角桿及終端桿一般都帶有拉線，可以通過調整拉線來滿足架線後不向受力側傾斜的要求。但實踐證明，組立時仍必須注意預偏，否則，架線後有時仍然不易調整過來。其預偏原則，可取上述轉角塔及終端塔預偏數值的上限。