输电线路系统是现代生活用电的重要保障,其自上而下由输电线路、输电塔架、基础等组成。输电线路、塔架及基础的破坏将导致整个输电线路系统的瘫痪,造成巨大的损失,因此输电线路系统的安全性显得尤为重要,本文以输电线路系统各组成部分为研究对象,从理论、试验及数值仿真方面进行分析讨论,系统地研究了输电线路系统的受力性能。首先以输电线路塔架为研究对象,根据空间桁架法利用MAPLE数学软件编制基本单元格塔架的计算程序,推导多层塔架单元格在竖向荷载、弯矩、剪力和扭矩作用下主材、斜材和横材内力的理论计算表达式,进一步研究塔架的主材、斜材和横材之间的相互影响。给出了各种工况下横材刚度对多层塔架单元格中各层主材、斜材内力分配的影响规律,得到横材在输电线路塔架结构中起到的作用。利用能量法推导输电线路塔架结构的稳定承载能力计算表达式,分别给出斜材与水平方向角度为30°、45°及60°对应的塔架稳定承载能力的计算表达式,研究了横材刚度对输电线路塔架结构稳定承载能力的影响,并给出斜材与水平方向角度对塔架稳定承载能力的影响,得到斜材与水平方向角度变化（5°～85°）对塔架稳定承载能力的影响规律。基于塔架主材、斜材构件的稳定理论,对三角形和四边形塔架的稳定承载能力进行理论研究,搭建相应的三角形和四边形角钢塔架试验模型,通过理论、试验和数值模拟对三角形和四边形角钢塔架的稳定承载能力进行研究。分别建立主材圆管、斜材角钢的塔架单元格梁-杆单元模型、单板连接节点和双板连接节点的壳单元模型,考虑塔架的初始缺陷,研究了连接节点对三角形和四边形塔架非线性稳定承载能力的影响。采用悬链线法和能量法分别对输电线路导线的静力和动力性能进行理论计算,建立导线弧垂的悬链线方程,结合工程现场实测,验证了悬链线法的准确性。利用能量法推导受弯曲变形能影响和不受弯曲变形能影响的悬链线振动周期的计算表达式,并搭建试验装置测得悬链线的振动周期,验证理论计算表达式的正确性。最后,提出一种结构简单、整体性能好、施工快捷且经济效益好的新型塔架基础——单桩十字梁自平衡基础,在足尺试验及数值模拟的基础上,对新型基础的受力特点和破坏模式进行研究。建立土体-混凝土-钢筋的非线性有限元模型,考虑土体与混凝土的非线性接触,进行模型的加载-卸载分析,将分析结果与试验进行对比,通过分析得到新型基础的极限承载能力,并得到新型基础在荷载作用下的破坏形式、薄弱位置及钢筋应力,为新型基础的设计提供依据。