输电铁塔主材内力与基础水平位移关系式的研究

摘要

铁塔基础在遭遇地质灾害的情况下会发生垂直和水平位移；相比于水平位移，人们多关注基础垂直位移对塔构件内力的影响，但水平位移对杆件内力影响同样不可忽略，研究输电铁塔基础水平位移与铁塔安全性的关系具有重要意义。为了推导基础水平位移与铁塔主材内力的解析式，运用梁和杆的刚度等效方法和能量法，给出了单腿水平位移作用下四个塔腿承受弯矩的比例关系，推导出主材在第一横格面处的最大弯矩，通过简化模型推导出单腿基础水平位移作用下铁塔各塔腿主材最大轴力表达式，并通过有限元计算对最大轴力表达式进行修正。输电铁塔受上部荷载在主材中主要产生轴向拉(压)应力，而基础水平位移主要产生弯矩应力。本文给出的主材内力与塔腿位移表达式可作为输电线路塔腿基础发生水平位移后铁塔的安全评估的依据。

关键词

输电铁塔 / 基础水平位移 / 内力计算式 / 有限元分析