翁兰溪，赵金飞，池金明，李宏进

(福建省电力勘测设计院 福建福州 350003)

引 言

图1 窄基塔现场照片图

图2 窄基塔有限元模型图

本文以石狮鸿山电厂 ～晋江500kVΙ、Ⅱ回线路工程中设计应用的一种500kV双回路窄基钢管塔SZ2为研究对象(见图1)。与常规塔相比，窄基塔根开受限制，塔身主材计算长度、长细比较小，不满足规范的铰接体系长径比规定值。通过建立有限元计算模型，研究结构的振型特征，分析二阶效应、次弯矩对窄基塔结构的影响。

图3 窄基塔单线图

1 振型分析与塔身扭转

窄基塔SZ2的铁塔高度与根开比值为10～15，超过常规铁塔的4～6，其截面能够提供的扭转刚度比常规铁塔小，其扭转效应比常规铁塔明显。其结构布置除了满足普通铁塔的受力要求，必须注意其塔身扭转效应。

图4 一～三阶阵型图

采用Midas结构分析软件对窄基塔 SZ2(呼高54m，全高80.8m)进行数值建模和动力特性分析。杆塔前六阶的自振周期如(表1)所示，有限元模型见(图2)，杆塔单线图见(图3)，振型图如(图4)所示。

表1 窄基塔SZ2自振周期及振型表

通过(图4)一～三阶阵型可以看出:

本工程杆塔的整体前三振型分别为X向的弯曲、Y向的弯曲和绕Z向的扭转，与多数输电铁塔的计算结果相类似。其中Y向一阶与X向一阶的振型频率非常接近，相差0.6%，说明该杆塔结构的Y向及 X向刚度相近。扭转振型出现在Y向与X向一阶振型之后，一阶扭转振型与横向一阶振型频率相差约为57.1%，说明杆塔不易发生扭转变形。随后出现的是X向与Y向二阶振型及局部振动。……