摘 要：
随着时代的不断发展和进步， 人们对经济和物质有了多样化的需求， 因此也对电力建设提出了更高的要求。结合目前国内架空输电线路铁塔结构、基础的设计和建设现状， 文章提出了铁塔结构与基础的优化设计措施， 旨在通过分析研究与论证后，为今后设计提供更多参考和建议。
关键词： 架空输电线路； 铁塔结构； 基础设计； 设计措施；
架空输电线路在电力供应系统中一直发挥着不可替代的作用。根据中国经济发展规律， 用电端将对电力供应的质量和数量提出越来越高层次的需求。在架空输电线路设计时， 既要确保铁塔运行的安全稳定， 还要兼顾投资成本经济。现阶段，我国架空输电线路依然存在可以优化设计的地方，因此本文结合目前架空输电线路设计的现状，提出优化设计建议，以便能够进一步提高架空输电线路运行安全性和建设经济性。
1 输电线路铁塔的基本结构
架空输电线路铁塔主要由塔头、塔身和塔腿三大部分组成。悬垂塔、转角塔、换位塔、跨越塔等各类型的铁塔，只因功能不同而在外部构造呈现不同的形状。从整个结构来看， 输电线路的铁塔都是由桁架和横隔面结构组成的。这些不同类型的桁架结构，按满足荷载传递和受力稳定的要求，通过连板和螺栓连接在一起， 最终形成受力稳定的塔架。在设计铁塔结构时， 必须设置横隔面， 一般情况需保证横隔面的面积是塔身平均宽度的2.5倍左右。
1.1架空输电线路铁塔塔型设计
在有关架空输电线路铁塔受力的分析计算中，可将铁塔杆件节点作为铰接点。考虑到架空输电线路铁塔在复杂的工况下运行， 因此对铁塔塔型的规划设计必须兼顾技术和经济层面的合理性，根据工程导线型号、气象条件，海拔高度以及架设路径情况选择铁塔型式，根据所承受荷载条件进行分析和计算， 以确保铁塔结构稳定性、刚度和强度满足运行要求。除此之外， 塔型的选择设计上还应当考虑施工条件、施工技术以及运行便捷性等外界因素的限制。
根据铁塔根开尺寸， 可以将架空输电线路铁塔划分为窄基铁塔和宽基铁塔两种类型。其中，窄基铁塔根开与塔体高度比值在1/14~1/12范围内，宽基铁塔根开与塔体高度的比值则在1/6~1/4的范围内。对于窄基铁塔而言， 由于根开较小， 因此主材所受作用力较大， 适用于小档距 (使用挡距不足100 m) 线路条件；对于宽基铁塔而言， 由于铁塔根开较大， 主材相对所受力作用力较小， 适用于大档距 (使用挡距在100 m及以上) 线路条件。
2 输电线路塔型选择和设计
近些年来， 随着环保要求和竣工验收更加严格，为减少塔位开方和基降，有效避免后期水土流失，对部分铁塔因地制宜的优化设计了长短腿结构，用以更好地适应山区塔基地形。选定铁塔型式后需根据受力情况进行杆件结构的合理布置，主要有以下几点措施:第一，平地或缓坡地区选择平腿铁塔配合不等高基础使用；第二， 城市或郊区较多使用钢管杆，以减少塔位占地面积；第三， 走廊拥挤、路径狭窄、档距较小地带选择窄基塔。
另外， 为了使杆件布置更加合理，一方面要考虑杆件合理的节点构造， 另外一方面也需要考虑杆塔本身的结构。
3 评定输电线路铁塔的主要方法
3.1 有效评定拉弯构件强度
在评定过程中， 尤其需要按照相关的规范要求计算拉弯构件的强度，确保铁塔杆件可以满足有关规程规范中的强度要求。
3.2 压弯构件设计
很多输电线路的铁塔在桁架体系内部分杆件受压后， 多半会因为轴向压力和弯矩的共同作用而失去稳定性， 从而造成杆件失稳。如果杆件平面外失稳的情况一旦出现， 那么势必会对整体输电线路铁塔的稳定性造成很大的影响。
3.3 构件刚度计算
刚度需要通过计算杆件长细比来衡量和评价。在实际设计时， 必须确保实际使用长细比小于该规格杆件长细比限值，在铁塔受力计算中， 全塔所有杆件长细比都要符合相关规范的要求。
4 优化架空输电线路基础与铁塔的基本措施
4.1 优化线路路径和杆塔类型
线路经过城镇市区等走廊空间狭小区域时， 为满足走廊宽度要求，多采用紧凑型多回路钢管杆。从实际运用情况来看， 不仅结构简洁视觉美观， 而且还能大幅度节约占地空间。另外由于输电线路的走廊宽度主要是由塔头尺寸、风偏角度和最小安全距离决定。因此通过合理布置塔头尺寸和结构，来减小输电线路的走廊宽度。随着将来城市的高速发展， 城市内部面积会变得越来越小， 所以多回路和大截面导线的窄基型杆塔结构将成为今后城市架空线路发展的主要方向。
4.2调查沿线的地质和水文条件
在进行架空输电线路设计时， 需要对近30或100年的风速和覆冰等气象条件进行收资和验算， 并通过分析沿线已运行架空输电线路、通信光缆运行经验和自然灾害等资料来更全面地获得有关气象数据。最终， 通过对有关资料进行全面的分析， 合理的计算确定风速覆冰气温等参数，才能够更好地进行输电线路设计。
4.3 强化铁塔基础计算
因运行过程中会遇到各种复杂工况，所以设计铁塔和基础的过程中， 必须充分结合当地的水文地质、基础作用力、地质参数和施工等因素全面开展设计，并在设计过程中需要考虑铁塔的基础强度和稳定性等诸多方面的因素，从而使得架空输电线路能够在更加安全的环境下运行。
5 结束语
铁塔和基础约占整个架空线路本体造价的60%左右，且是整个架空输电线路的骨干架构，因此一直在架空输电线路的设计中占据着非常重要的地位。架空输电线路设计的结构和质量将会关系到整个架空输电线路投入运营之后的安全稳定和经济效益。在分析了输电线路基本结构、输电线路铁塔结构设计的关键环节、评定输电线路的主要方法和优化架空输电线路的基础与铁塔结构的基本措施几个环节之后， 主要结论如下:在进行架空输电线路设计的过程中， 尤其需要不断地完善和优化铁塔与基础设计的要点， 将铁塔结构及与之连接的基础有效配合， 只有这样才能让架空输电线路在运行过程中发挥出更大的价值， 从而保证架空输电线路更加安全和稳定的运行。
参考文献
[1]夏开全， 刘云， 钱振东等.自立式双回路铁塔送电线路导线断裂后的结构动响应分析[J].振动与冲击， 2015 (3) :159-163.