4　荷載分類和荷載組合

4.1　荷載分類和荷載代表值

4.1.1　荷載和作用的分類應符合下列規定：

1　永久荷載：包括導線及地線、絕緣子及其附件、桿塔結構、各種固定設備等的重力荷載；土壓力、拉線或纖繩的初始張力、預應力等荷載；

2　可變荷載：包括風和冰（雪）荷載；導線、地線的張力；安裝檢修的各種附加荷載；結構變形引起的次生作用以及各種振動動力荷載；

3　偶然荷載：包括撞擊荷載、稀有氣象條件等引起的荷載；

4　地震作用：包括水平地震作用和垂直地震作用。

4.1.2　桿塔和基礎設計時，應按下列規定對不同荷載采用不同的代表值：

1　對永久荷載，應采用標準值作為代表值；

2　除導線和地線的張力外，可變荷載應采用標準值和組合值作為代表值；對于導線和地線的張力，應分別按不同情況對應的氣象條件和工作狀態確定其代表值；

3　對偶然荷載，應依據桿塔和基礎的運行環境確定其代表值；

4　對地震作用，應采用標準值作為代表值。地震作用標準值應根據本地區抗震設防烈度確定，并符合現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB 50011的規定；對大跨越桿塔和基礎，當需要按高于本地區抗震設防烈度一度的要求確定地震作用標準值時，應組織審查并報上級主管部門核準。

4.1.3　荷載的標準值應按本標準各章的規定計算；風荷載和冰荷載的組合值，應按不同情況所對應的氣象條件計算。

4.2　荷載組合

4.2.1　架空輸電線路的極限狀態分為承載能力極限狀態和正常使用極限狀態。桿塔和基礎設計時應根據使用過程中在結構上可能同時出現的荷載，按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態分別進行荷載組合，并應取各自的最不利組合進行設計。懸垂型桿塔和耐張型桿塔的典型荷載組合可參見本標準附錄B。

4.2.2　對于承載能力極限狀態，應按荷載的基本組合或偶然組合計算荷載組合的效應設計值，并應采用下列設計表達式進行設計：

式中：γ0——結構重要性系數，重要線路不應小于1.1，臨時線路取0.9，其他線路取1.0；

Sd——荷載組合效應的設計值；

Rd——結構構件抗力的設計值，應按各有關架空輸電線路結構設計規范確定。

4.2.3　荷載基本組合的效應設計值Sd，應根據本標準第3章規定的氣象條件，從下列荷載組合值中取用最不利或規定工況的效應設計值確定：

式中：γG——永久荷載的分項系數，對結構受力有利時不大于1.0，不利時取1.2；驗算結構抗傾覆或抗滑移時取0.9；

SGk——永久荷載效應的標準值；

ψ——可變荷載調整系數，應按表4.2.3的規定選取；

γQ——可變荷載的分項系數，取1.4；

SQiR——第i項可變荷載效應的代表值。

4.2.4　荷載偶然組合的效應設計值Sd應根據本標準第3章規定的氣象條件按下式計算：

式中：SAd——偶然荷載效應的標準值。

4.2.5　結構或構件的抗震驗算應按下式進行設計：

式中：γRE——承載力抗震調整系數應按各有關架空輸電線路結構設計規范確定。

4.2.6　位于基本地震烈度為7度及以上地區的混凝土桿塔和位于基本地震烈度為9度及以上地區的鋼結構桿塔均應進行抗震驗算。抗震驗算時，荷載基本組合的效應設計值Sd應根據本標準第3章規定的氣象條件，按下式計算：

式中：SGE——地震基本組合中永久荷載效應的代表值；

γEh，γEv——水平、豎向地震作用分項系數，應按表4.2.6的規定選取；

SEhk——水平地震作用效應的標準值；

SEvk——豎向地震作用效應的標準值；

γET——地震基本組合中導線、地線張力的分項綜合系數，可取0.5；

STR——導地線張力效應的代表值；

ψwE——地震基本組合中風荷載效應的組合系數，可取0.3；

Swk——風荷載效應的標準值。

4.2.7　對于正常使用極限狀態，應根據不同的設計要求，按下式進行設計：

式中：C——結構或構件達到正常使用要求的規定限值，例如桿塔變形、基礎裂縫等。

4.2.8　正常使用極限狀態下荷載標準組合的效應設計值Sd應根據本標準第3章規定的氣象條件，按下式計算：

4.2.9　正常使用極限狀態下的桿塔撓度、地基變形和基礎裂縫驗算，其荷載組合的效應設計值Sd應根據本標準第3章規定的氣象條件，按下式計算：

4.2.10　荷載作用方向應符合下列規定：

1　桿塔的作用荷載一般分解為橫向荷載、縱向荷載和垂直荷載；

2　桿塔應計算最不利風向作用，懸垂型桿塔應計算與線路方向成0°、45°（或60°）及90°的三種基本風速的風向；一般耐張型桿塔可只計算90°一種基本風速的風向；終端桿塔除計算90°基本風速的風向外，還應計算0°基本風速的風向；懸垂轉角桿塔和小角度耐張轉角桿塔還應計算與導線、地線張力的橫向分力相反的風向；特殊塔（如分支塔）應按照實際情況計算最不利風向；

3　風向與導線、地線方向或塔面成夾角時，導線、地線風荷載在垂直和順線條方向的分量，塔身和橫擔風荷載在塔面兩垂直方向的分量，可按表4.2.10的規定選用。

4.2.11　各類桿塔承載能力極限狀態下的荷載基本組合應計算設計大風情況、設計覆冰情況、低溫情況、不均勻覆冰情況、斷線情況和安裝情況，必要時尚應計算地震作用和偶然荷載作用等情況。大跨越線路的耐張塔應按轉角和終端兩種情況進行計算。

4.2.12　各類桿塔設計大風情況、設計覆冰情況、低溫情況的荷載基本組合應按下列要求計算，并計及高差和檔距不等引起的導線、地線縱向不平衡荷載：

1　設計大風：基本風速、無冰、未斷線（包括最小垂直荷載和最大水平荷載組合）；

2　設計覆冰：設計冰厚、相應風速及氣溫、未斷線；

3　低溫：最低氣溫、無冰、無風、未斷線（僅適用于終端與轉角桿塔）。

4.2.13　10mm冰區各類桿塔不均勻覆冰情況的荷載基本組合，應按導線和地線不均勻覆冰、相應風速及氣溫、未斷線計算。

4.2.14　懸垂型桿塔的斷線情況應計算下列荷載基本組合：

1　同塔架設導線總相數不大于3的桿塔：單導線斷任意一相導線（分裂導線任意一相導線有縱向不平衡張力），地線未斷；斷任意一根地線，導線未斷。

2　同塔架設導線總相數為4、5、6的桿塔：

1）同一檔內，單導線斷任意兩相導線（分裂導線任意兩相導線有縱向不平衡張力），地線未斷；同一檔內，斷任意一根地線，單導線斷任意一相導線（分裂導線任意一相導線有縱向不平衡張力）；

2）對于大跨越線路，尚應計算同一檔內斷兩根地線、導線未斷的情況。

3　同塔架設導線總相數大于6的交流線路桿塔：

1）同一檔內，單導線斷任意三相導線（分裂導線任意三相導線有縱向不平衡張力），地線未斷；同一檔內，斷任意一根地線，單導線斷任意兩相導線（分裂導線任意兩相導線有縱向不平衡張力）；

2）對于大跨越線路，尚應計算同一檔內斷兩根地線、任意一相導線有縱向不平衡張力的情況。

4　防串倒的加強型懸垂桿塔，除計算上述荷載組合外，還應按所有導線、地線同時同側有斷線張力（分裂導線有縱向不平衡張力）計算。

4.2.15　耐張型桿塔的斷線情況應計算下列荷載基本組合：

1　同塔架設導線總相數為2的桿塔：同一檔內，斷任意一根地線，單導線斷任意一極導線（分裂導線任意一極導線有縱向不平衡張力）。

2　同塔架設導線總相數為3、4、5、6的桿塔：

1）同一檔內，單導線斷任意兩相導線（分裂導線任意兩相導線有縱向不平衡張力），地線未斷；同一檔內，斷任意一根地線，單導線斷任意一相導線（分裂導線任意一相導線有縱向不平衡張力）；

2）對于大跨越和特高壓線路，除計算上述荷載組合外，還應計算同一檔內斷兩根地線、導線未斷的情況。

3　同塔架設導線總相數大于6的交流線路桿塔：

1）同一檔內，單導線斷任意三相導線（分裂導線任意三相導線有縱向不平衡張力），地線未斷；同一檔內，斷任意一根地線，單導線斷任意兩相導線（分裂導線任意兩相導線有縱向不平衡張力）；

2）對于大跨越和特高壓線路，除計算上述荷載組合外，還應計算同一檔內斷兩根地線、任意一相導線有縱向不平衡張力的情況。

4.2.16　導線、地線的架設次序，宜自上而下逐相（極、根）架設。對于雙回路及多回路桿塔，應按實際需要計算分期架設的情況。

4.2.17　懸垂型桿塔安裝情況的荷載基本組合應計算下列情況：

1　導線、地線及其附件的提升作業；

2　錨線作業。

4.2.18　耐張型桿塔安裝情況的荷載基本組合應符合下列規定：

1　錨線塔：錨地線時，相鄰檔內的導線及地線均未架設；錨導線時，在同檔內的地線已架設；

2　緊線塔：緊地線時，相鄰檔內的地線已架設或未架設，同檔內的導線均未架設；緊導線時，同檔內的地線已架設，相鄰檔內的導線和地線已架設或未架設；

3　終端桿塔應計算變電站（換流站）側導線及地線已架設或未架設的情況；

4　大跨越線路的耐張型桿塔應計算線路側導線及地線已架設或未架設的情況。

4.2.19　稀有大風情況和稀有覆冰情況的荷載組合效應設計值應按荷載偶然組合進行計算。