内容发布更新时间 : 2024/12/23 9:30:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

重庆大学第十七届大学生结构设计竞赛赛题

山地输电塔模型设计与制作

1 命题背景

输电塔（如图1所示）作为输电通道最重要的基本单元，是输电线路的直接支撑结构，为高耸构筑物。由于输电塔所处环境复杂，承受包括风荷载、冰荷载、导地线荷载等多种荷载作用，其安全性和可靠性长期以来受到广大学者及设计人员的密切关注。

图1 输电塔

2 模型概述

要求设计并制作一个山地输电塔模型（以下简称“模型”），模型柱脚固定于400mm×400mm×15mm（长×宽×厚）的竹制底板上，模型底面尺寸限制在底板中央250mm×250mm 的正方形区域内，如图2（a）所示，底板中心点为O点。 模型上需设置“低挂点”2个、“高挂点”1个用于悬挂导线。低挂点应为模型最远外伸（悬臂）点，距离底板表面高度为1000mm以上，2个低挂点在底板面上的投影应分别位于如图 2（a）所示的上、下扇形圆环阴影区域内；高挂点距离底板表面高度为1200mm以上，其在底板面上的投影距离O点不得大于 350mm，且高挂点应为模型的最高点。模型低挂点、高挂点的竖向位置要求如图2（b）所示。

(a) 俯视图 (b) 三维简图

图2 输电塔模型尺寸要求（单位mm）

3 加载概述

山地输电塔模型的加载装置主要由承台板、下坡门架、上坡门架和侧向加载架组成，如图 3 所示。导线悬挂在下坡门架、模型和上坡门架的对应挂点上，如图 4 所示。

加载前，将底板卡扣在承台板上，按如图所示方式挂上 3 根导线（导线1、2、6）、共9个加载盘，此时为“空载”阶段。一、二级加载均为挂线荷载，分别在指定导线的加载盘上放置砝码。

图3 加载装置示意图

(a) 三维简图

图4 模型悬挂导线边界（单位mm）

(b) 俯视图

4 制作要求

（1）模型、导线制作材料由科协统一提供，各参赛队使用的材料仅限于组委会提供的材料。

（2）模型采用竹材制作，竹材规格如表 3 所示，竹材参考力学指标见表 4。

表3 竹材规格

（3）模型制作提供 502 胶水（30g 装）10瓶，用于结构构件之间的连接。

（4）提供长度为 200mm 高强尼龙绳（2mm 粗）3段，绑扎在低挂点、高挂点上（绑扎方式自定），用于模型和导线挂钩之间的连接，要求绳不能沿杆件滑移超过5mm。

（5）导线采用直径2.0mm的钢绞线（参考质量16g/m）制作，各导线悬挂加载点（3个）