输电塔架结构作为电力输送的载体,是重要的生命线工程,其安全性能关乎到整个架空输电线路能否正常运行。因此,对输电铁塔进行可靠性分析具有重要的理论意义以及工程价值。学者们对于输电铁塔进行了大量的理论研究,研究表明,国内电力设计院通常采用的通过自立式铁塔内力设计软件(Transmission Tower Analysis,TTA)所建立的析架模型并不能完全反映铁塔的内力变化特性,而基于大型通用有限元分析软件ANSYS,采用梁单元模拟主材、杆单元模拟辅助材所建立的结构计算模型更加符合铁塔实际情况;且当前对输电铁塔的可靠性研究主要集中在大风、覆冰、基础沉降等条件下承载能力极限状态可靠性分析,研究对象多为直线塔型,对于同样作为输电线路重要组成部分的转角塔型的可靠性研究相对较少;输电铁塔通常为超静定结构,对地基不均匀沉降极为敏感,然而随着电力行业的发展,仍然有不少输电线路工程需要修建在地质条件相对恶劣的区域,因此,有必要进行基础不均匀沉降所引起的铁塔塔偏状态下的可靠性分析。本文以作者在湖南省电力设计院实习期间参与设计的西藏地区洛隆-边坝110kv线路某输电转角塔(代号1XZB2-SJC4)为原型,并围绕该输电转角塔开展了以下工作:(1)在自立式铁塔内力分析软件(TTA)的数据基础上,借助通用有限元软件ANSYS建立了铁塔桁-梁混合有限元模型,完成ANSYS模型与TTA模型在正常运行工况下的内力对比,验证桁-梁混合模型的可行性。在有限元模型的基础上进行了该工程设计风速下大风工况的内力分析与位移分析。(2)考虑该工程季节性冻土这一特殊性土质以及输电塔所处边坡沿线可能出现湿陷地质作用和地质灾害等因素,采用结合蒙特卡罗抽样的响应面可靠度分析方法,综合考虑自重荷载、风荷载、基础不均匀沉降等主要工况,对地基不均匀沉降下的输电铁塔进行可靠性分析及安全性评估。(3)采用分块兰索思法(Lanczos)进行了铁塔的模态分析,结合ANSYS的瞬态分析模块对输电铁塔进行了不均匀沉降条件下的动力响应模拟,得出了阻尼比、不均匀沉降速率对铁塔的动力效应影响。有限元数值计算结果表明,本文建立的桁-梁混合模型能较好地代替TTA所建立的桁架模型。通过大风工况下的内力分析可知铁塔应力最不利位置一般出现在塔腿位置,且上部结构的位移变化对风荷载较为敏感;同时,可靠性分析结果表明,现行杆塔结构设计技术规程规定的地基基础沉降限值对于该类转角塔并不适用,通过MATLAB建立响应面方程得出转角塔不均匀沉降限值应控制在0.0015B(B为铁塔根开),以满足铁塔正常使用时的可靠度要求;动力分析结果表明,铁塔的自振周期符合规范要求,阻尼比越大,结构动力响应偏于不安全。基础沉降持时越短,铁塔动力响应越明显,当持时超过一定时间后,动力系数基本趋于稳定。