宋子良 南阳 张世杰

摘 要：高压输电塔是在强风荷载作用下的倒塔情况，是影响输电线路安全运行的重要因素之一。选用浙江温州某输电线路中的一座35 kV输电塔，建立有限元模型，在风速为40 m/s下，施加90°风向角时风荷载，并分析塔身内部位移、应力变化。

关键词：输电塔;有限元;静力响应

0 引言

高压输电塔是电力系统中重要的组成部分，而风荷载对输电塔的影响是引起倒塔事故的重要原因之一[1]。近年来，输电塔在强风天气下频繁出现风灾事故。本文参考某输电塔220 kV电线路中，利用ABAQUS有限元软件，建立输电塔有限元模型，对塔身施加风速为40 m/s，风向角为90°时的风荷载。

1   输电塔有限元模型的建立

塔高46.95 m，呼高40 m。如图1所示，铁塔由单角钢用螺栓偏心连接而成，角钢截面为“L”型，铁塔辅材采用Q235钢，主材采用Q345钢，采用23种不同截面规格角钢，角钢材料参数如表1所示。在有限元模拟软件ABAQUS中，将铁塔模型建立完成。

2风场模拟

风荷载计算采用《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）中规定的方法[2-3]，如下式：

式中：ωK为杆塔塔身或横担风荷载的标准值（KN）;βZ为z高度处的风振系数，取1.67;μS为风荷载体型系数，取2.6;μZ为风压高度变化系数，取1.17;ω0为基本风压     （KN/m2）;v取30 m/s、40 m/s。

在加载时具体计算塔身结构构件迎风面的投影面积，将风荷载转换为风压，平均的分配到每段塔迎风杆件节点上。

3   风速40 m/s时输电塔静力响应分析

铁塔倒塌的过程如下：如图2所示，输电塔在风速为     40 m/s的风荷载持续施加下，经历了13.3 s最终破坏。风荷载加载到5 s时，塔身情况……