三章气象条件变化时架空线计算气象条件变化时架空线计算(均匀荷载孤立档距导线力学应用计算)第一节导线的状态方程导线内的应力随气象条件的变化规律可用导线状态方程来描述。一、(悬挂点等高时)导线的状态方程设档距为l,在m条件下的气温为tm,架空线的比载为gm,最低点应力为σm,现变到n气象条件即气温为tn,比载为gn时应力为σn。当m气象条件变为n气象条件时,①由于温度的变化△t=tn-tm,使导线热胀冷缩,线长由Lm变为Lt;②由于应力的变化△σ=σn-σm,使导线弹性变形,线长由Lt变为Ln公式Lt=[1+a(tn-tm)]LmLn=[1+1/E(σn-σm)]Lt(3-1)经变换后隐去Lt值,可得:Ln=Lm[1+a(tn-tm)+1/E(σn-σm)](3-2)在一点条件下,线长L与最低点应力σ之间存在Lm=l+g²l³/24σ²的关系,所以对应于两种条件m和n的导线长度分别为:(等高悬挂点)Lm=l+gm²l³/24σm²(3-3)Ln=l+gn²l³/24σn²(3-4)不等高悬挂点2-48在一般情况下,Lm≈l经整理后可得:σn-Egn²l²/(24σn²)=σm-Egm²l²/(24σm²)-aE(tn-tm)(3-5)(不等高悬挂点)σn-(Egn²l²cos³Φ)/(24σn²)=σm-(Egm²l²cos³Φ)/(24σm²)-αE(tn-tm)cosΦα-----导线温度线膨胀系数Φ-----tm、gm------tn、gn------E-----σn、、σm-----tm、gm时,档内导线最低点应力MPa通常,令A=Egm²l²/24σm²-σm+aE(tn-tm)(3-6)B=Egn²l²/24(3-7)则σn²(σn+A)=B(3-8)该公式常用一元三次方程的解法——牛顿迭代法σ(k+1)=σ(k)-[σ(k)³+Aσ(k)2+B]/(3σ(k)²+2Aσ(k))(3-9)二、连续档距的代表档距及状态方程式(3-5)是按悬挂点等高是的一个孤立档距推得的,实际工程中有不同的连续档距,其高度不完全相等。可将连续档距用一个等价孤立档距代表---代表档距Lr=√(l1³+l2³+l3³+…+ln³)/(l1+l2+l3+…+ln)=√∑li³/∑li(3-10)则得耐张段连续档的状态方程σn-Egn²lr²/24σn²=σm-Egm²lr²/24σm²-aE(tn-tm)(3-11)不考虑高差类似3-5补充题4完成以下表格:类别参数悬链线公式斜抛物线公式(大高差0.1