薄壁离心钢管混凝土电杆抗风承载力研究

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发布时间：2021-09-06

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薄壁离心钢管混凝土电杆抗风承载力研究
Investigation on W ind Load Bearing Capacity of Thin—wall
Centrifugal Steel Tube Concrete Pole
单良，姜智文，刘少洋，许家玉。，李日兵
(1．吉林省电力勘测设计院，长春 130022；2．白山供电公司，吉林白山 134300；
3．宁波电业局，浙江宁波 315016；4．东北电力大学，吉林吉林 132012)
摘要：介绍了一种新型薄壁离心钢管混凝土电杆的特点及应用，通过对工程实例的分析，得出了某种型号薄壁离
心钢管混凝土电杆的抗风承载力，并分析了档距变化时电杆的抗风承载力的变化关系，结果表明水平档距的大小
对薄壁离心钢管混凝土电杆的抗风承载力影响明显。
关键词：薄壁离心钢管混凝土电杆；特点；应用；抗风承载力
Abstract：The feathers and application of a new type of thin—wall centrifugal steel tube have been introduced．The
wind load bearing capacity of a certain type of thin—wall centrifugal concrete pole has been obtained by engineering
case study． The relationship between wind load bearing capacity changing and span changing has also been
analysed．The results show that horizontal span has apparent effect on the wind load bearing capacity of thin wall
centrifugal steel tube concrete pole．
Key words：thin wall centrifugal steel tube concrete pole；features；application；wind load bearing capacity
中图分类号：TM753 文献标志码：A 文章编号：1009—5306(2011)04—0014—03
近年来，随着城市用电负荷的迅速增长，新电网
建设以及对老城区电网的改造不断加快，在安全性、
经济性、耐久性、美观性等方面都对电杆提出了更高
的要求。传统的钢筋混凝土电杆在部分城网线路中
已难以满足工程要求，而采用钢管杆、电缆，由于造
价较高而难以大量应用；常规铁塔根开大、占地多，
用地补偿费用高，而且影响城市美观。在此背景下，
近年来出现的新型薄壁离心钢管混凝土电杆，以其
体形小、承载力高、刚度大、塑性韧性好、抗震性能
好、抗冲击、耐疲劳、结构连接简单、占地少、投资低
等优点，目前已广泛用于输配电杆塔、变电构架、设
备支架等。
1 结构形式及应用
薄壁离心钢管混凝土结构的截面构造如图1所
示，其外观与钢管杆相同，是在加工好的薄壁钢管内
用高速离心机离心形成混凝土内衬的一种新型钢一
混凝土组合结构。薄壁离心钢管混凝土电杆分段在
收稿日期：2011-05—20
作者简介：单良(1983一)，男，工程师，从事土建结构设计工作。
· l4 ·
杆塔工厂离心加工并养护，施工现场法兰连接并起
吊整立。
图1 薄壁离心钢管混凝土电杆的截面构造
薄壁离心钢管混凝土电杆是介于传统的钢筋混凝土
电杆和钢管杆之间的一种新型钢与混凝土组合的结
构，既可以充分发挥钢和混凝土2种材料的物理力
学性能，又可以避免在单独使用时存在的弱点：外钢
管可借助离心成型的混凝土内衬增强其局部稳定
性，提高构件的抗压承载力，同时防止钢管内壁腐
蚀，钢管外壁采用镀锌防腐；内衬混凝土可借助钢管
对混凝土的套箍作用，使混凝土处于三向压应力状
2011年8月
第39卷第4期(总第215期)
Aug．2011
VoI．39 N0．4 (Set．N0．215)
态，大大提高了其抗压强度和抵抗变形的能力，并能
有效防止钢管内壁的腐蚀。
薄壁离心钢管混凝土电杆作为10～33 kV 的
输配电线路杆塔，有单杆、双杆两种塔形，可用于直
线杆、转角杆、终端杆等。另外，薄壁离心钢管混凝土
结构还可用于发电厂、送变电架构与设备支架；其它
构架如通讯用转播塔、电厂用各种管道支架、高速公
路桥墩、塔架结构、工程桩、电气化铁路接触网支柱
等构造中，因此薄壁离心钢管混凝土结构有广泛的 q
应用前景u J。
2 抗风承载力分析
2．1 主要设计条件
线路电压等级110 kV；双回路共杆；水平档距
L一90 m，垂直档距L一120 rrl，气象条件为西北I
级气象区，B类地形。最高气温t 一40 C；最低气
温t i 一一20 C；平均气温t 一10 C。
2．2 杆型与导、地线技术数据
电杆呼称高16．5 In，全高25 m，根径0．578 In，
梢径0．245 rrl，锥度1／75，电杆沿高度方向尺寸如图
2所示。主杆分上、中、下3段，长度分别为9 m、
9 m、7 m；各段钢板厚分别为4 mm、5 mm、5 mm，
全部采用Q235钢；混凝土标号C40，厚均为30 mm。
电杆底部和钢筋混凝土基础间用法兰盘连接固
定l2]。导线型号LGJ一15o／2o，外径16．67 mm，截面
积164。50 mm。，单位质量549．4 kg／km，计算拉断
力TP一46．630 kN；地线型号GJ一35，外径7．8 mm，
截面积37．15 mm ，单位质量318．2 kg／km，计算拉
断力 ’ 一52．000 kN[3]。图2中高度单位为mm。
2．3 导、地线风荷载标准值
依据Q／GDW 179—2OO8《1l0 kV～750 kV架
空输电电力线路设计技术规程