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摘要：输电线路杆塔结构的优化设计是值得人们进行深入分析的，因为这关系到电网的运行质量，同时对于人们的生活以及社会的发展都具有一定的影响。只有深入探究其杆塔结构设计部分，才能有助于工作人员了解设计的内容以及现状，找出设计中的不足，进而为后续的优化设计提供一定的参考，从而取得良好的设计效果。因此，这就要求有关人员能够提高对于输电线路杆塔结构优化设计的认识以及重视程度，针对原有的设计问题能够积极采取一些有效的优化措施，以进一步提高杆塔结构的经济性、安全性以及可靠性。
关键词：输电线路；杆塔结构；优化设计
1导言
伴随着社会经济的不断发展，人们的生活方式以及工作方式发生了很大的变化，各个行业也都获得了较大的发展，我国的电网建设也取得了一定的进步与发展。但是在输电线路杆塔结构设计部分还是存在很多的问题，这些问题的出现极不利于电网的平稳运行，对于人们的生活也造成了一定的影响。因此，这就要求有关的设计人员能够结合实际的情况，积极的采取一些有效的措施，以真正优化其结构设计，更好地满足人们的供电需求，促进电力事业的良好发展。
2杆塔结构优化设计的必要性
杆塔结构在电力设计中是比较重要的设计内容，对于电力的运输质量以及效益具有很大的影响，就其杆塔结构而言，它是属于超静定结构，如果其中的一个杆件被破坏，其整体结构也可能不会受到太大影响，只有当被破坏的程度达到杆塔的最大荷载时，其杆塔才会被破坏。但是传统的满应力设计方法，已经比较落后，而且不能很好地满足这一要求，因此，这就要求有关人员能够找到优化设计的方法，进一步提高其结构的整体性能，确保其结构承载能力有所提升以增加结构的稳定性与可靠性，这具有重要的意义。
因此，如何确定最大承载能力就显得至关重要。就其杆塔的荷载力就有必要进行详细的分析，实际上，其荷载主要可以分为3种，即永久荷载、可变荷载以及特殊荷载，这3种荷载具有不同的特点。针对永久荷载而言，它不仅包括了杆塔的自重，还包括了导线、设备的重力以及一些预应力等。而针对可变荷载而言，它主要包括一些可变化的荷载，风荷载、人工等附加荷载等。而就特殊荷载而言，主要是特殊情况下的荷载，比如：地震荷载、不平衡张力等荷载。这些不同的荷载在杆塔结构的设计过程中都要考虑在内，这样才能保证其结构设计的优化，使得设计水平有所提高，更好地保证电网运行的效益。
3输电线路杆塔设计发展的现状
当前，输电线路杆塔无论是它的设计水平还是制造水平都较为低下，不能很好地适应当前社会发展的需要。国内输电线路杆塔生产制造单位主要分为以下两种类型：手工生产企业。这一类企业主要是由民营、个体或乡镇企业所构成，他们无论是在生产能力方面还是加工能力方面都比较低下，有些放样、加工环节甚至是依靠手工操作来完成。在这种情况下，不能很好的保障杆塔的质量和强度；大型的国营生产企业。这些企业一般都是由电力部门指定的生产厂家，他们的生产实力要较手工生产企强一些。即使这样，也仅仅是达到80年代的生产技术水平而已。因此，就现阶段而言，我们还是应从国外引进先进的生产技术和生产设备，这样可以快速提高我国的杆塔生产制造水平。在杆塔的设计方面，生产单位与设计单位还处于独立的工作状态，没有形成一个相互联系的整体。在这样的模式下，设计单位在完成了力学计算和结构选材之后，自身的工作任务就已经基本完成了，却没有很好的在计算方法与计算机放样软件之间建立紧密的联系。而杆塔的生产加工环节则由生产企业来完成。这种设计与生产相分离的方式，无论是对杆塔的设计质量还是生产水平都很不利，还使工作效率大幅降低。
4输电线路杆塔结构优化设计控制要点分析
4.1主要优化方案的分析
通过对我国目前施工状况的分析可以发现，输电线线路杆塔结构在优化的过程中需要采用动态化的规划方案，对于动态化的规划方案而言，主要是在技术运用中，通过多种使用手段的分析，满足动态化的项目设计理念，为输电线路的结构优化提供保证。而且，在该种方案分析中，最早会运用在数学问题分析之中。在输电线路杆塔设计中，相关的工作人员需要积极探索工程项目中的优势因素，及时寻求最好的解决办法，对于工作人员而言，也需要将在杆塔安装中在实际情况出发，通过对实际状况的分析，实现算法程序、设计美感以及杆塔质量的方案优化。在保证工程施工质量的过程中，需要及时缩短杆塔的迎风面积，并在适当的范围内降低塔头高度，保证输电的合理性。同时，在结构优化中，施工人员也需要在安装输电线时注意两个相邻杆塔之间的距离，保证各个杆塔的相互合作，实现电能的正常输送，避免相邻杆塔对输电造成影响。
4.2输电线路杆塔头结构的优化选择
最常见的塔头形式包括两种：干字形和羊字形塔头。羊字形杆塔结构合理，塔头质量较轻，在使用中的支撑能力相对容易。因此，对于地形地势较为平缓的施工区域，工作人员多选择羊字形的塔头。这种塔头可以满足施工和后期使用的需要，且运输方便，经济效益高。而干字形塔头的质量则相对要重一些，结构强度较羊字形塔头大，承重能力也较羊字型塔头强。目前仅有两种塔头结构，不能满足我国电网建设的需求。输电线路设计人员应该与制造单位紧密合作，设计出新型的更为科学合理的塔头。
4.3杆塔塔身断面型式
输电线路杆塔的直线塔塔身主要有2种断面形式，一种是矩形塔称为扁塔，还有一种为正方形塔称为方塔。扁塔的重量比方塔轻，但是抗纵向负载能力比方塔差，且使用也没有方塔灵活。方形塔的断面塔头在顺线路的方向上还是有着比较强的刚度，断线的冲击以及串级倒塔的能力也比扁塔强，综合考虑，采用正方形的输电线路杆塔塔身断面型式是最优的结构。
4.4动态规划杆塔设计
在杆塔优化设计中，力求杆塔的重量轻、型式美、运输方便、加工简单。动态规划设计是指在进行杆塔设计中，综合采取多种方法相互结合，以达到优化的目的。在对杆塔进行制作之前，相关设计人员需要根据杆塔安装的现场实际情况、力学原理和相关的计算法则，缩小杆塔的迎风面积。结合架空输电线路设计的相关要求和知识，合理选用制造杆塔的材料。尽量减小杆塔的设计尺寸，减小杆塔的占地面积，同时需要保证杆塔的稳固性和实用性。
4.5节点构造计算方法
节点构造计算方法的改进也是未来发展过程中应该考虑的问题。这与现实情况有关，由于设计理念、材料等方面的问题，相比于国外的输电线路杆塔结构，我国的杆塔结构比较偏大，而且还比较偏重，这也使得节点构造有很大的不同。因此，未来这方面的研究应该更为具体，由其节点构造与杆件承载力之间的关系还有待探索。
5结束语
综上所述，作为输电线路中的重要组成部分，杆塔的设计、生产与安装这一系列工作的完成质量，将对整个电力系统的健康发展起着相当重要的作用。因此，必须要重视好输电线路杆塔结构的优化设计工作，使其在电力输送过程中能更好的发挥作用。这也是我国当前电力系统的工作重点。相信在电力系统全体人员的一致努力下，输电线路杆塔结构将会以更加优化的设计来适应社会的发展需要，为我国的电力系统实现更快、更好的发展提供强有力的保障。
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