于学玉

(四川电力设计咨询有限责任公司，四川成都610016)

1 理论分析

输电线路铁塔设计中，经常通过增加辅助材支撑，减少受压构件自由长度，以提高其承载能力。

以压杆两分为例，中间辅助材支撑相当于一个弹性支座，如果它的弹簧刚度很弱，则所起的作用不大，不能把主材承载能力提高很多。因此，必须对辅助材所应具有的刚度做出分析，使之能起刚性支座的作用。当支撑刚度足够而杆屈曲时，杆轴线呈一个全波，如图1(a)中虚线所示。在计算中取图1(b)的简图，设弹簧支座有无穷小的压缩量d，杆件在弹性支座处的反弯点相当于一个铰。对此取矩，可得

因此

图1 单支撑点变形

当在压杆三分点加两个辅助材支撑时，屈曲时呈三个半波，计算简图有两种不同的可能图形，即两个弹簧向同一方向压缩(图2b)和向相反方向压缩(图2c)。仍设弹簧刚度为k，并有无限小的压缩量d，计算得这两种情况分别为

显然，辅助材刚度应至少达到式(4)所给的值，否则不可能实现把压杆计算长度由3L减少到L的目的。

图2 双支撑点变形

依次推算，当把压杆分成长度为L的N个等段，则弹簧刚度应至少为

画成曲线如图3，可以看出理想压杆辅助材所需刚度随主材分段数增加而增大，当N无限增大时，kL/N趋近于4。

图3 支撑所需刚度与主材分段的关系

2 试验分析

输电线路铁塔主材，虽然不是理想压杆，但其辅助材受力规律应与理想压杆类似。为进一步摸清输电线路铁塔辅助材受力规律，选用220 kV双回路直线塔SZ801进行了真型试验。……