铁塔计算小工具 (Tower Calculation Tool)

输入抗风级别、塔高、塔型、材质等参数，自动生成铁塔计算书(Word文档)和铁塔图纸(PNG图片)

功能特性

• 参数化输入：抗风级别(8-17级)、塔高、塔型(自立塔/拉线塔/单杆塔)、材质(Q235/Q345/Q390/Q420)、电压等级、导线型号等
• 结构计算：基本风压、风荷载(塔身/导线/地线)、内力分析(弯矩/剪力/轴力)、主材截面选择与验算、基础计算、整体稳定验算
• 自动绘图：铁塔立面图、截面图、内力分布图
• 计算书生成：Word格式结构计算书，包含完整计算过程、表格和结论

技术栈

• Python 3.x
• matplotlib（绘图）
• python-docx（Word文档生成）
• numpy（数值计算）

依据规范

• 《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T 5154-2012
• 《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012

快速开始

安装依赖

pip install -r requirements.txt

命令行模式

# 默认参数（10级风，30m自立塔，Q345，110kV）
python main.py

# 自定义参数
python main.py --wind-level 12 --height 45 --type 自立塔 --material Q345 --voltage 220kV

# 8级风，18m塔，35kV线路
python main.py --wind-level 8 --height 18 --type 自立塔 --material Q345 --voltage 35kV

交互模式

python main.py -i

输出文件

运行后在 output/ 目录生成：

文件	说明
tower_calc_report.docx	铁塔结构计算书（Word文档）
tower_elevation.png	铁塔立面图
tower_section.png	铁塔截面图
tower_forces.png	内力分布图

项目结构

tower-tool/
├── main.py            # 主程序（CLI入口）
├── tower_calc.py      # 计算模块（风荷载、内力、主材、基础、稳定）
├── tower_draw.py      # 绘图模块（立面图、截面图、内力图）
├── report_gen.py      # 报告生成模块（Word计算书）
├── requirements.txt   # 依赖清单
└── output/            # 输出目录
    ├── tower_calc_report.docx
    ├── tower_elevation.png
    ├── tower_section.png
    └── tower_forces.png

计算流程

1. 基本风压计算：w₀ = v²/1600
2. 风压高度变化系数：按地形类别(A/B/C/D)计算
3. 塔身风荷载：分段计算分布风荷载
4. 导线/地线风荷载：按挡距和导线参数计算
5. 塔身内力：沿高度分段计算弯矩、剪力、轴力
6. 主材截面选择：自动选择角钢截面并验算强度和稳定性
7. 基础计算：迭代计算基础底面积，验算承载力和抗倾覆
8. 整体稳定验算：抗倾覆和抗滑移稳定系数

使用示例

$ python main.py --wind-level 10 --height 30 --type 自立塔 --material Q345 --voltage 110kV

【计算结果摘要】
  设计风速        : 28.3 m/s
  基本风压        : 0.5006 kN/m²
  基底弯矩        : 1470.09 kN·m
  主材规格        : L90x8
  主材应力比      : 0.937
  基础边长        : 4.23 m
  抗倾覆系数      : 3.216

  主材验算: ✓通过  基础验算: ✓通过  整体稳定: ✓通过

许可证

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