国内外架空输电线路设计规范安全度设置水平的比较_侯建国(3)

另外，由于国外规范与我国规范对于冰、风荷载组合的情况下，对应的风速取值不一致，因此，对于冰、风荷载组合时国外规范与我国规范风荷载标对于α本文采准值的比值α′′ｗ与αｗ不同．ｗ的取值，

用与求α计算结果见表５．由于我国ｗｘ类似的方法，规范覆冰时风速的折减系数与冰区有关，故本文求得的α′ｗ的取值与冰区有关．

值得指出的是，在计算国内外规范的安全度设置水平时，为简化计算，统一取导线风荷载效应和杆塔风荷载效应两者的加权平均值作为国外规范

国内外架空输电线路设计规范安全度设置水平的比较

与我国规范风荷载标准值的比值，所加的权重分别

规范代号

基本风速

基准高度／ｍ　平均时距／ｍｉｎ　统计重现期／年地面粗糙类别风速样本风速概率分布模型地形和高度影响风载体

型系数

导线杆塔

动力特性风荷载标准值比值αｗ

ＧＢ５０５４５２０１０　－

１０　１０　

（３０１１０～３３０ｋＶ）

（５０５００～７５０ｋＶ）

Ｂ类年最大风速耿贝尔极值Ⅰ型风压高度变化系数μＺ

（）、（）１．２ｄ≤１７１．１ｄ＞１７

与实积比有关风荷载调整系数

１．０　

为０．６５和０．３５．

ＡＳＣＥ７４２００９　－

１０　０．０５　５０　与我国Ｃ类（

Ｂ类对应）阵风风速耿贝尔极值Ⅰ型风速高度变化系数Ｋｚ

１．０　与实积比有关阵风响应系数

＊（）１．３３０１．２６４

表４　国内外输电线路规范风荷载的比较

：ＩＥＣ６０２８６２００３　

１０　１０　５０　Ｂ类年最大风速耿贝尔极值Ⅰ型

α

／）ＶＺ＝ＶＲ（Ｚ１０

ＶＲ＝ＫＲＶＲＢ

ＥＮ５０３４１　

１０１０５０与我国Ⅱ类（

Ｂ类对应）平均风速或阵风风速耿贝尔极值Ⅰ型／ＶｈＶＲ（Ⅱ）＝

（／ｋｌｎｈＺＴｏ）

１．０与实积比有关阵风响应系数

＊（）１．７１３１．６２５

１．０　与实积比有关综合风载系数

＊（）１．５７７１．４９３

括号外为β１．２的情况，１．０的情况．　　注：＊括号内为βｃ＝ｃ＝

表５　国内外输电线路规范覆冰荷载的比较

规范代号基准高度／ｍ　重现期／ａ

标准

覆冰荷载

观测导线直径／ｍｍ观测导线跨度／ｍ覆冰荷载的确定

设计覆

冰荷载

ＧＢ５０５４５２０１０　－

１０　

（；５００ｋＶ～７５０ｋＶ）５０（３０３３０ｋＶ及以下）

未规定未规定

根据相邻已运行线路的资料和经验确定按重现期、地形、高程、线径修正）Ｖ＝（０．３９～１．０Ｖ５０

１．０　１．０　１．０　－５１．０　

：ＩＥＣ６０８２６２００３　

１０　５０　３０未规定根据统计资料确定按重现期、直径、

高度修正）Ｖ＝（０．６～０．８５Ｖ５０）Ｖ＝（０．４～０．５Ｖ１

１．９４７　１．３４７　０．５５０　－５１．１５１　

ＡＳＣＥ７４２００９　－

１０　５０　未规定未规定提供了美国５０年的

覆冰厚度分布图按重现期、地形、

高度修正）Ｖ＝（０．３３～０．６７Ｖ５０

２．２８１　１．５１９　０．６１３　－１００．９３１　

ＥＮ５０３４１１　－

１０５０３０１００采用概率统计

模型来确定按重现期、高度、直径、档距修正）Ｖｐ＝（０．５５～０．６５Ｖ５０

）Ｖｂ＝（０．７０～０．８５Ｖ５０

３．９１１２．６０３１．０５６－５１．０

覆冰厚度修正风组合时冰、

的风速取值

冰、风荷载组合时风荷载标准值比值α′ｗ

轻冰区中冰区重冰区

覆冰时的气温／℃覆冰荷载标准值比值αｉ

风速．

Ｖ５０年一遇的基本风速；Ｖ１表示年平均最大风速；Ｖｐ表示计算适当风载时所采用的风速；Ｖｂ表示计算较大风载时所采用的　　注：０表示５

２　国内外架空输电线路结构安全度设置水平的比较

科学合　　研究结构设计规范的安全度设置水平，

理的做法应从结构的失效概率或可靠指标或相当相当安全系数是基于分安全系数的角度进行分析．

为便于直观地项系数设计表达式求得的安全系数．

比较国内外规范安全度设置水平的差异，本文从相

当安全系数的角度来进行比较．２．１　相当安全系数的计算公式

由分项系数设计表达式及各分项系数的取值，经过简单的数学推演，可以方便地写出与分项系数设计表达式相对应的相当安全系数的计算公

］３１３２－

当仅考虑永久荷载与一种可变荷载（如风式［．

的简单组合时，相当安全系数的计算公式为荷载）

／／ＳＫＲ　　　　　Ｋ＝Ｒｋｋ＝ＫＳ

（）１

国内外架空输电线路设计规范安全度设置水平的比较

］１ＧｗｗｗＴＱ［ｃｗ（ｗ）（）ＫＳ＝γ２０·

１＋ρＱ

／（）３　　　　　ＫＲ＝αγＲ　或　ＫＲ＝φαＲＲ／（）ＳＧｋ４　　　　　Ｑ＝Ｓｗｋρ

如风荷载和　　当考虑永久荷载和两种可变荷载（）覆冰荷载）参与组合时，式（应改用下式计算：２

值ρＱ２以及这种组合工况下的风荷载与永久荷载

本文选取了一座有代表性的５的效应比值ρ００Ｑ１，采用大型有限元分析软件ＡＮｋＶ输电杆塔结构，－

对杆塔结构设计中的覆冰荷载效应与永久荷ＳＹＳ，载效应ρＱ２以及风荷载效应与永久荷载效应的比值ρ求得ρ．５８２～Ｑ１进行了大量计算，Ｑ２在－１之间；风荷载效应与永久荷载效应的比值ρ２．３９５Ｑ１在－４．在ρ５２７～４．５３５之间．Ｑ１和ρＱ２的计算数值中，负值表示冰、风荷载产生的效应值与永久荷载产生的效应值符号相反．结构设计或结构安全度计应考虑最不利荷载效应的组合，对某一截面算时，

而言，当两种荷载产生的效应值符号相反时，效应值叠加时相减，对结构受力不属于最不利的情况，故在输电线路杆塔结构构件的安全度计算中，仅取根据ρＱ１和ρＱ２为正值的情况计算．Ｑ１和ρＱ２的计ρ

算结果，为简化计算，对于工况二，本文分别取ρＱ１＝１．０、２．０、３．０、４．０、５．０，．５、１．０、１．５、Ｑ２＝０ρ

导线、地线风荷载效应与风荷２．０、２．５进行计算，载总效应的比值ρｗ仍按最大风荷载参与组合时的

情况考虑，即取ρ０．５、０．６、０．７和０．８共４种．ｗ＝２．２．２　αｗＴ和αｉＴ的取值

为便于比较不同重现期下基本风压的差别，本文以５０ａ重现期的基本风压和覆冰荷载为基准，求得不同重现期基本风压与５０ａ重现期基本风压的换算系数α０ａｗＴ以及不同重现期覆冰厚度与５重现期覆冰厚度的比值α结果见表６．ｉＴ，

表６　冰、风荷载不同重现期之间的转换

／重现期Ｔａ　

１５　０．８０２３　０．８１１３　

３０　０．９１６７　０．９２０５　

５０　１．００００　１．００００　

１００１．１１２４１．１０７４

Ｇｗ１ｗｘｗＴＱ１２ｉｉｉＴＱ２（）５

１＋ρＱ１＋Ｑ２ρ

／／（）ＳＧｋ；ＳＧｋ６　Ｑ１＝ＳｗｋＱ２＝Ｓｓｋρρ

式中：ＳＧｋ为永久荷载效应标准值；Ｓｗｋ为风荷载效

ＫＳ＝γ０

应标准值；ＲＳｋ …… 此处隐藏：1346字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……