问：
一般输电塔在使用中经常出现的问题是什么？我是指结构方面的，比如某些构件失效等。另外对于大跨越的高塔，塔中导线支撑部位是否普遍存在构件疲劳破坏的现象？我是指因为导线舞动引起振动而导致的疲劳破坏。
之所以想起这个问题是因为前年读过一篇文献，文中介绍说北美地区的大跨越的输电塔的导线支撑肢破坏的现象较多。但相关内容在国内的文献涉及很少，现今我也没有找到。

观点一：

实际工程中经常出现的是倒塔事故中因疲劳破坏引起的还没有见到。这可能和我国大跨越相对较少，历史较短有关。事故往往是设计有问题，施工拉线布置不当，构件被盗窃，加工搞错材质等引起。

导线舞动引起的振动要经过金具，瓷瓶，金具，然后才到铁塔上。这样导线舞动的时候，经过长长的瓷瓶串，到底能有多大的影响呢？北美的情况不熟悉，推测是低电压等级的跨越，瓷瓶串可能较短。我国的大跨越往往是高电压，低压跨越造价高不合算。我指的低压是110KV以下。

另外，铁塔和瓷瓶串连接首先是金具（Ｕ型螺栓），挂线板，然后才是角钢。疲劳破坏对金具影响可能不会出现，因为金具是可以转动的。挂线板可能性大一点，实际工程设计中，挂线板都比较厚，大，安全储备充裕。角钢的疲劳破坏可能性也不大，因为是通过螺栓连接，要破坏还要从螺栓上开始，螺栓和螺空有空隙，位置不固定，推测可能性也不大。

我国和外国不一样，运行部门经常清理瓷瓶，即使有什么问题，也会发现。不像外国很少上塔检查。

国外早期的铁塔在横担端部会不会有焊接的构件，那要的话，疲劳就有可能发生。

另外，北美的设计，和工程师经验关系极大，不排除导线张力的选择有问题。我们国家对年平均气温下的导线张力有限制，这也是对疲劳破坏一个有力的措施。

如果导线张力选择不当，会使得导线有可能在线夹出口处产生疲劳破坏，这在工程上可以通过设置防震锤，预绞丝，特殊线夹，限制出口夹角等措施预防。这个题目国内也有很多的研究。

观点二：

上述“导线舞动引起的振动在工程上可以通过设置防震锤，预绞丝，特殊线夹，限制出口夹角等措施预防”。我对这些被动控制措施的控制效果表示怀疑。大跨越高压输电塔线体系（如江阴500kv输电塔线结构体系）在强风、地震等动力荷载作用下，如果导线舞动足以引起绝云气所说的导线支撑肢疲劳破坏的话，由于导线和输电塔之间的耦合振动作用，导线的舞动将加剧输电塔上部结构的振动，反过来，输电塔上部结构的剧烈振动反过来也会对导线舞动产生不利影响。两者复杂的耦合振动作用单靠上述预防措施很难保证安全。如何解决上述难题，同济大学王肇民的博士生论文有相关的控制方法，但是仅限于理论，且方法也没什么大的突破。本人也想做这方面的课题，一方面，本人做这一块的设计不多，仅在理论上有所肤浅的认识；另一方面，输电塔线结构体系由于其特有的复杂性和非线性性，系统识别困难（一般的模型假设条件太多，精度不高）。不过，我有个想法：在输电塔线连接附近一定区域，每隔一段距离将平行的导线用刚性杆连接，以加强导线的整体刚度，然后用具有适当尺寸和初应力的纤绳对称连接导线与输电塔，如同桅杆设计中杆身和纤绳的设计原理，只是将输电塔视为较大刚度的刚性地基（因为输电塔的振动控制要容易的多，例如TMD、AHD以及基于MR阻尼器的半主动控制等）。此外，能否用MR阻尼器控制装置等效为具有一定初应力的纤绳，利用导线和输电塔之间的相对位移充分耗散振动能量，从而最大程度上减小两者的耦合振动，一方面减轻绝缘子的受力负担，降低其在反复振动中发生疲劳破坏的可能性，提高其使用寿命；另一方面，可以控制导线的大幅度舞动，避免导线无限制的舞动引起输电塔的大幅度振动，保证输电塔的整体稳定性，同时也降低了输电塔发生疲劳破坏的可能性。由于不知道具体设计中上述方法能否实现，且输电塔视为刚性地基的假设是否合理很值得探讨与分析，不知道能否指点迷津，看是否能进一步按上述思路继续研究下去？当然，输电塔线结构体系的系统识别可以考虑采用基于智能理论（如神经网络、遗传算法等）的识别技术，先学习后使用加以解决。

观点一：

实际工程中，因振动引起的破坏资料很少，研究的人也少。以后也许会多起来的。目前我还没有阅读到这类文章，也没有在工程设计中考虑。

如果研究振动引起支撑肢的疲劳破坏，我感觉有几个问题首先要明确：

1.振动引起的疲劳破坏究竟是低风速下严重还是大风时严重。
2.疲劳破坏的研究对象是铁塔的哪些构件？
3.导线舞动的观测资料是否齐全。

金具，导线，角钢？支撑肢的概念应进一步明确，我们通常说的支撑肢是在线性分析时那些不受力的构件，这些构件的设置主要是减小受力构件的长细比。如果没有受力，或者受力很小，疲劳破坏也就无从谈起。

横担的玄杆是受力杆件，但是其规格决定于纵向荷载也就是假定的事故断线工况以及安装紧线工况。正常大风在玄杆中产生的内力不大。大风主要控制铁塔四个角的主材规格。我推测，大风的时候即使导线舞动，但是到了主材上，恐怕作用就不明显了。

你可以按照你的思路研究下去。往往是当局者迷。我们经常做铁塔设计的往往看不到自身的问题。

王老师博士的论文，手边如果有的话能不能给我看看？工作20年了，也没有进一步学习新的知识，能否推荐一些书籍，好以后和你们能有共同语言。

有时候我很迷惑，为什么工程中许多实际问题没有人去研究，是不是觉得太简单？比如，铁塔的承载能力。现在新铁塔做破坏试验的很多，特别是国外的项目。每次要达到既节省钢材，又满足试验要求真是头疼。

铁塔试验是将极限荷载施加在真型铁塔上，验证设计。最好的设计就是100%荷载的时候抵抗3分钟再破坏。实际上，往往不是70-80％破坏就是120%后还拉不倒。

建议以后博士论文多些这类题目。解决实际工程问题。

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