【文章內(nèi)容簡介】 1） 設有 n個可能成為控制條件的氣象條件 ， 其相應的比載 、 氣溫和水平應力分別為 γi、 ti、 和 [σ0]i（ i=1， 2， … ， n） 。對于等高懸點的同一檔距 l， 若將這 n個條件分別作為已知條件 ，某個比載 γ、 氣 溫 t、 水平應力 σ0x的氣象條件作為待求條件 ，則可列出 n個已知條件和待求條件之間的狀態(tài)方程式為 222200 2200[ ] ( )24 24 [ ]ix i ixiElEl E t t??? ? ???? ? ? ? ?整理得 22 2220 0 0 20[]24 [ ] 24ix x i iiEl ElE t E t? ?? ? ???? ????? ? ? ? ?????? ?? ?? ?令 220 20[] 24 [ ]ii i iiElF E t??????? ? ? ?????（ 5?15） 則 ? ? 22200 24x x i ElF E t ?? ? ?? ? ?（ 5?16） 2） 若以 σ0x為待求量 ， 利用式 （ 5?16） 可求出 n個 σ0x，其中必有一個最小值 ， 設其為 σ0xk（ 與第 k個氣象條件對應 ） 。 3） 若視 ?0xk為已知 ， ?0i為未知 ， 反求 n個可能控制條件的 ?0i時 ， 必可求得 ?0k=[?0]k， 而 ?0i＜ [?0]i（ i≠k） ， 因此 第 k 個氣象條件為該檔距下的控制條件 ， 或 使 ?0x最小的為控制氣象條件 ， 從式 （ 5?16） 進而知 Fi 最大者為控制氣象條件 。 4） 結論 ： 當有多種氣象條件可能成為控制條件時 ， 值 Fi最大者是該檔距下的應力控制條件 ， 其余氣象條件不起控制作用 。 22 2200 2200()24 24ii x k ii x kEl El E t t? ?? ? ???? ? ? ? ? （ 2） Fi曲線的特點 第 i個可能控制條件的比載 γi、 氣溫 ti和應力 [σ0]i已知時 ，F(xiàn)i曲線是檔距 l 的函數(shù) ， 是一條拋物線 。 將式 （ 5?15） 對 l 求導 ， 得 從式中可以看出： 1） Fi曲線對 l的一階導數(shù)與 l成正比 ， 且始終為正值 ， 說 明 Fi曲線是單調(diào)遞增的 ， 且隨 l的增大上升得越來越快 。 當l=0時 ， 所有氣象條件的 dFi/dl=0， 切線水平 ， 為一極值點 。 220dd 12 [ ]iiiF E ll???（ 5?17） 220 20[] 24 [ ]ii i iiElF E t??????? ? ????? 2） Fi曲線對 l的一階導數(shù)僅取決于比值 γi/[σ0]i， γi/[σ0]i 大者上升的快 。 由此可知： ① l=0時 ， 記 Fi值為 F0i， 則 F0i中最大者所對應的氣象條件 ， 必然為應力控制條件 。 ② 在 l??的過程中 ， γi/[σ0]i較大者的 Fi值上升較快 。 當 l足夠大后 ， 由于 γi/[σ0]i最大者 的 Fi必為最大 ， 所以相應的氣象條件 必成為應力控制條件 。 ③ 如果 F0i和 γi/[σ0]i中的最大值對應的是同一氣象條件 ，該氣象條件的 Fi值在所有檔距下必為最大 ， 則該氣象條件 控制所有檔距 。 ④ 如果某兩種氣象條件的 F0i相同 ， 則二者中 γi/[σ0]i較小者對應的氣象條件必不起控制作用 。 ⑤ 如果某兩種氣象條件的 γi/[σ0]i相同 ， 則二者中 F0i較小者的 Fi值始終小于較大者的 Fi值 ， F0i較小者對應的氣象條件不可能成為控制條件 。 （ 3）利用 Fi曲線判定有效臨界檔距 假設可能成為控制條件的有最低氣溫 、 年均氣溫 、 覆冰有風和最大風速四種氣象 ， 相應的 Fi曲線為 a、 b、 c和 d，如圖所示 。 可以看出 ， 曲線族的上包絡線的 Fi最大 ， 為控制氣象條件曲線 。 兩兩曲線的交點為臨界檔距 ， 其中上包絡線的交點 lab、 lbc、 lcd為有效臨界檔距 ， 其余的交點 lac、 lad、 lbd為無效臨檔距 。 若 n條 Fi曲線均彼此相交 ， 由于所有的 Fi=f（ l） 曲線均為單調(diào)遞增的 ， 故 n個不同的控制條件 ， 共有 n?1個有效臨界檔距 。 若 n條 Fi曲線均互不相交 ， 則所有檔距均為位于最上方曲線所對應的氣象條件控制 ， 即 γi/[σ0]i最大者控制 。 圖解法判定有效臨界檔距 ， 直觀易行 ， 但受作圖比例所限以及曲線間的交叉角太小 ， 不易準確讀出有效臨界檔距的數(shù)值 ， 因此通常與利用式 （ 5?12） 的計算配合起來應用 。 2． 列表法 步驟如下： （ 1） 計算各種可能控制氣象條件的 γi/[σ0]i值 ， 并按該值由小到大編以序號 a、 b、 c、 ……。 如果存在 γi/[σ0]i 值相同的條件 ， 則計算其 F0i值 ， 取 F0i值較大者編入順序 ， 較小者因不起控制作用不參與判別 。在這種編號情況下 ， 后面的 （ 序號大的 ） 可能控制氣象條件的 Fi曲線上升得較快 。 （ 2） 計算可能控制條件之間的臨界檔距 ， 并按編號 a、 b、c、 …… 的順序排成下表的形式 （ 表中考慮了四種可能控制條件的情況 ） 。 a b c d lab lac lad lbc lbd lcd — 表 5?2 有效臨界檔距判別表 （ 3） 判別有效臨界檔距 1） 先從 γi/[σ0]i 最小的 a欄開始 ， 如果該欄的臨界檔距均為正的實數(shù) ， 則最小的臨界檔距即為第一個有效臨界檔距（ 假設為 lac） ， 其余的都應舍去 。 該有效臨界檔距 lac是 a條件控制檔距的上限 ， c條件控制檔距的下限 。 2） 有效臨界檔距 lac兩個下標 a、 c之間的條件不起控制作用 ， 即字母 b代表的條件欄被跨隔 ， 因此對第二個下標代表的條件欄進行判別 ， 方法如上 。 3） 如果在某條件欄中 ， 存在臨界檔距值為虛數(shù)或 0的情況 ， 則該欄條件不起控制作用 ， 應當舍去 。 【 例 5?1】 有一條通過非典型氣象區(qū)的 220kV線路 ， 導線采用鋼芯鋁絞線 LGJ?400/35， 某檔距 l=230m， 試確定此檔導線在無高差 （ h/l=0） 、 小高差 （ h/l=） 和大高差 （ h/l=）情況下的控制條件 。 【 解 】 可能成為控制條件的是最低氣溫 、 最大風速 、覆冰有風和年均氣溫 ， 整理該非典型氣象區(qū) 4種可能控制條件的有關氣象參數(shù) ， 列于表 5?3中 。 表 5?3 可能控制氣象條件有關參數(shù) 氣 象 項 目 最低氣溫 最大風速 覆冰有風 年均氣溫 氣溫（ ℃ ） ?20 ?5 ?5 +15 風速（ m/s） 0 30 10 0 冰厚（ mm） 0 0 10 0 查附錄 A，得到導線 LGJ?400/35的有關參數(shù)，整理后列于表 5?4中。 截面積 A （ mm2） 導線直徑 d （ mm） 彈性系數(shù) E （ MPa） 溫膨系數(shù) ? （ 1/℃ ） 計算拉 斷力 Tj （ N） 單位長度 質(zhì) 量 q （ kg/km） 強度極限 σp （ MPa） 安全 系數(shù) k 許用應力[σ] （ MPa） 年均應力 上限 [σcp] （ MPa） 65000 10?6 103900 1349 =58 計算有關比載及 γ/σ值 ， 比載的結果列于表 5?5中 ， γ/σ值列于表 5?6中 。 γ1(0,0) γ2(10,0) γ3(10,0) γ4(0,30) γ5(10,10) γ6(0,30) γ7(10,10) 10?3 10?3 10?3 10?3 10?3 10?3 10?3 αf = μsc= αf =，μsc= 表 5?4