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出版者:中国电力出版社

作者:邵天晓

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2003-1

价格:42.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787508316475

丛书系列:

图书标签:

• 计算力学5
• 架空送电线路
• 电线力学
• 电力工程
• 线路计算
• 电气工程
• 输电线路
• 机械力学
• 结构力学
• 电缆
• 杆塔设计

架空送电线路的电线力学计算 书籍简介 本书系统而深入地探讨了架空送电线路在运行中所面临的各种力学问题及其精确的计算方法。全书内容聚焦于电力系统基础设施的物理基础与工程实践的结合，旨在为电力设计、施工、运行及维护人员提供一套全面、严谨的理论框架和实用的计算工具。 本书的结构设计遵循从基础理论到复杂工程应用的逻辑递进，内容详实，图表丰富，力求将抽象的力学原理转化为可操作的工程数据。 --- 第一部分：基础理论与环境载荷分析 本部分奠定了整个力学计算的理论基石，详细分析了作用于导线上的所有外部载荷的性质、量值确定与环境影响。 第一章：导线材料的力学特性 本章首先回顾了常用的架空输电线路导线材料（如铝合金、钢芯铝绞线、新型复合材料等）的物理力学性能。重点阐述了材料的应力-应变关系、弹性模量、泊松比、蠕变特性以及疲劳强度。针对不同温度和长期载荷下的材料性能变化进行了量化分析，确保计算能够反映材料的真实工作状态。 第二章：环境载荷的精确评估 架空线路的力学状态主要受环境因素驱动。本章详细解析了以下关键载荷的确定方法： 1. 重力载荷： 导线自身的单位长度重量计算，以及金具、附件的等效重量计入方法。 2. 风载荷： 依据国家及行业标准，详细阐述了不同地区、不同高度的基准风速确定方法。重点引入了风压系数、导线迎风面积的计算模型，以及在阵风作用下导线受力的瞬态分析。对覆冰条件下的风荷载叠加效应进行了深入探讨。 3. 温度载荷与热胀冷缩： 建立了导线温度与环境温度、日照强度、电流载荷（焦耳热）之间的耦合模型。精确计算了不同温差下导线的伸长与收缩量，这是计算弧垂和张力的核心参数。 4. 覆冰与雨凇载荷： 依据气象数据，详细介绍了不同地区、不同厚度冰层在导线上的附着模式（均匀附着、非均匀附着）。重点阐述了冰层重量、冰层对风阻系数的影响，以及在冰雪共同作用下的极限载荷组合计算。 --- 第二部分：导线弛度与张力的静态力学分析 本部分是全书的核心，系统地介绍了在各种固定载荷组合下，导线平衡状态的几何关系和内力求解方法。 第三章：基本几何关系与悬垂线理论 本章引入了悬链线（Catenary）理论作为导线在均匀载荷下形态的基础模型。详细推导了悬链线方程及其在工程应用中的简化形式——抛物线模型。讨论了在不同载荷（垂直载荷、水平载荷）作用下，导线在塔间中点和支持点处的弧垂、水平拉力和导线长度之间的精确关系。 第四章：不同工况下的张力计算 张力是决定线路安全和寿命的关键指标。本章针对电力系统常见的几种典型工况，给出了详细的张力计算流程： 1. 设计张力与最小运行张力： 确定在最低设计温度（如-40°C）下的导线张力，确保满足强度要求；确定在最高运行温度下的最小张力，避免导线松弛和舞动风险。 2. 覆冰与风载荷下的极限张力： 组合考虑最大风速和最大覆冰厚度时的载荷工况，计算导线承受的最大机械张力，并与导线的极限载荷进行校核。 3. 不均匀载荷下的张力分布： 针对异形塔（如耐张塔、转角塔）两侧导线长度不一致或两侧塔高的差异，采用多支撑点受力分析法，求解出精确的张力平衡方程。 第五章：导线弧垂的精确计算与校核 弧垂直接影响净空距离的安全裕度。本章专门论述了弧垂的计算方法： 1. 基于张力的弧垂计算： 利用已求解的张力值，反算不同温度、不同载荷下的实际弧垂。 2. 净空距离的校核： 结合地形数据和线路路径，计算导线在跨越点（如河流、道路、建筑物）的最低点与地面或障碍物的垂直距离，确保满足规范要求的安全净距。 --- 第三部分：复杂条件下的力学分析与工程应用 本部分将基础理论应用于更具挑战性的实际工程问题，涉及线路布局、动态效应及特殊结构。 第六章：多跨度与地形变化对力学的影响 在复杂山地或丘陵地区，导线跨距往往不一致，且支持点高程变化显著。本章探讨了如何将多跨度线路视为一个整体系统进行力学分析： 1. 联跨效应分析： 阐述了相邻跨距间张力的相互影响机制，尤其是在非对称载荷作用下，如何通过迭代法或矩阵法求解整个链条的平衡态。 2. 高差对张力的修正： 详细推导了由于两端塔高差异引起的张力附加变化量，并提供了简化计算的工程图表。 第七章：导线连接与附件的应力集中分析 导线连接器（如耐张线夹、耐张挂环、接续管）是线路的薄弱环节。本章着重于局部应力分析： 1. 线夹的力传递效率： 分析不同类型线夹在导线张力作用下的紧固力与摩擦力，以及线夹本身受到的弯矩和剪力。 2. 导线屈曲与疲劳： 探讨在接头部位由于应力集中导致的局部导线疲劳损伤模式，并提出通过优化接头设计来提高该部位的力学可靠性。 第八章：导线微振动与舞动载荷的评估 本章超越了静态平衡分析，进入了导线在动态载荷下的行为研究： 1. 微振动（Aeroelastic Vibration）： 分析风荷载在导线表面产生的涡流脱落（Karman涡街）现象，计算导致导线磨损的临界风速和振动幅值。介绍减振器的选型与安装对抑制微振动的效果评估。 2. 大振幅舞动（Galloping）： 阐述导致导线舞动的气动力学条件（如风、雨、冰的耦合作用）。介绍舞动发生的临界条件计算方法，以及通过调整导线张力、采用导线间隔器来避免舞动的设计对策。 --- 附录与工具 全书附带了大量工程常用计算表格、关键常数表、材料力学性能数据库以及一套基于本书理论的工程计算软件接口说明，使用户能够快速、准确地将所学理论应用于实际工程设计中。 目标读者： 输电线路设计工程师、电力勘测设计院专业技术人员、电力建设与施工单位技术骨干、高校电力工程专业高年级学生及研究生。

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初拿到这本书，我的目光就被那沉甸甸的书名吸引了——《架空送电线路的电线力学计算》。作为一个对电力工程，尤其是输电线路结构力学部分颇感兴趣的读者，我一直觉得这部分内容虽然枯燥，但却是整个输电线路设计中至关重要的一环。想象一下，在广袤的天空中，那些蜿蜒的银色丝带，承载着光明与动力，而它们的稳定与安全，就取决于背后那些严谨而精密的计算。我期待这本书能够像一位经验丰富的工程师，带领我一步步揭开电线在各种外力作用下的“内心世界”，了解它们如何承受风、冰、温度变化带来的应力，如何通过科学的计算来确保线路的安全运行。我希望能从书中找到清晰的理论推导，生动的案例分析，以及实际工程中可能遇到的各种复杂情况的处理方法。尤其是在当前全球气候变化日益严峻的背景下，如何精准预测并应对极端天气对输电线路的影响，更是我关注的重点。这本书，在我眼中，不仅仅是一本技术手册，更像是一把解锁输电线路设计奥秘的钥匙，我迫不及待地想通过它，深入理解那些支撑起现代电力网络的“筋骨”是如何被锻造出来的。

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坦白讲，当我在书架上看到《架空送电线路的电线力学计算》这本书时，内心涌起的是一种莫名的好奇与一丝丝的敬畏。输电线路，那看似简单的金属线条，背后却隐藏着如此复杂的力学奥秘。我总是在想，是什么让它们能够如此“坚韧”，在广袤的天地间穿越数公里乃至数百公里，承载着巨大的能量，而不至于轻易屈服于自然的伟力？这本书的书名，似乎就给了我一个探索这个问题的入口。我希望能在这本书里找到关于电线在不同环境下的受力分析，例如风力对导线产生的动态效应，冰雪在导线上聚集所带来的附加重量，以及温度变化引起的导线伸缩问题。更重要的是，我期望这本书能够提供一套系统性的力学计算方法，帮助我理解如何将这些复杂的外部因素转化为可量化的力学参数，进而进行精确的计算和评估。我坚信，一本好的技术书籍，不仅要告诉我们“是什么”，更要教会我们“为什么”以及“如何做”。

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这本书的书名《架空送电线路的电线力学计算》，让我立刻联想到那些在风雨飘摇中屹立不倒的输电铁塔，以及架设在它们之间的那一道道强韧的电线。我猜想，这本书一定包含了很多关于如何科学地计算这些电线在各种自然条件下所承受的力的内容。想象一下，在酷暑高温下，电线会因热胀而下垂，而在严寒冰冻时，又会因结冰而变得沉重，甚至可能面临断裂的危险。这些都是需要精确计算才能避免的。我期待书中能够详细阐述这些力学原理，比如张力、荷载、变形等等，并且能够提供一些实用的计算公式和方法。我特别想了解，工程师们是如何考虑到多重荷载叠加的影响，以及如何通过优化导线选择和塔间距设计来确保线路的安全性和经济性。如果书中能配上一些图表和实例，那就更容易理解了，毕竟抽象的公式不如直观的图示来得有说服力。这本书，在我看来，是输电线路安全运行的基石，是保障电力稳定输送的无声守护者。

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对于《架空送电线路的电线力学计算》这个书名，我脑海中浮现的是一种严谨、科学的工程美学。想象着那些在风中摇曳却依旧坚韧的输电导线，它们并非随意地架设，而是经过了精密的计算和设计。我好奇这本书会如何深入剖析这些电线的力学特性，例如它们在承受不同张力、温度变化、风荷载、冰荷载等作用下的变形和应力分布。我期待能够从中学习到一套完整的计算体系，能够帮助我理解如何在设计阶段就预估和控制这些潜在的风险。尤其是在一些特殊的地形地貌，例如山区、沿海地区，风力和湿度的影响会更加复杂，我希望这本书能够提供一些针对性的分析和计算方法。另外，如果书中还能涉及到一些新型复合材料导线在力学性能上的优势，或者是一些关于线路长期运行过程中疲劳分析的内容，那就更具前瞻性了。总而言之，这本书在我看来，是输电线路工程领域里不可或缺的“技术字典”，是保障电力系统安全稳定运行的“幕后英雄”的知识宝库。

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老实说，我之前接触过一些关于输电线路的书籍，但往往要么过于理论化，让人望而却步，要么过于浅显，无法深入解决实际问题。所以，《架空送电线路的电线力学计算》这个书名，一开始就让我抱有一丝谨慎的期待。我希望这本书能找到一个绝佳的平衡点，既有扎实的理论基础，又能提供足够的实践指导。我尤其关心的是，书中会如何处理那些非理想化的工况，比如线路在复杂的地理环境中，地形对风载的影响，或者是不同材料电线在长期运行中的老化效应。一个好的技术书籍，应该能够教会读者“如何思考”，而不是仅仅“如何计算”。我希望这本书能提供一种解决问题的思路和框架，让读者在面对新的、未知的挑战时，也能游刃有余。另外，如果书中能加入一些现代化的计算软件应用方面的介绍，那就更好了，毕竟在如今的工程领域，软件工具已经成为不可或缺的一部分。总而言之，我对这本书的期望，是它能成为一本既有学术深度，又有工程实用性的参考书，能够帮助我提升解决实际问题的能力。

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