全联合构架作为新的结构设计形式,具有提高构架受力性能、节省占地及工程造价的优越性,在500kV超高压变电站的构架设计中发展迅猛,应用广泛。在单钢管全联合构架中,出线构架柱通过母线梁及主变进线梁与中间构架联系成为整体,在空间上形成联合受力体系。但目前对于全联合构架内单钢管出线柱结构受力性能的研究并不详尽,现有的设计规范简化了该构架体系的空间作用效应。因此,本文以500kV全联合构架在典型荷载工况下的空间作用效应为课题,利用ANSYS有限元分析软件对全联合构架体系的空间工作性能及出线柱的空间作用效应影响系数进行了分析研究,提出了结构优化设计的方法和建议,以期在设计和应用中达到科学经济的目的。主要研究工作及成果如下:(1)建立刚接、铰接、半刚性连接三种梁柱节点刚度的单钢管全联合构架和半刚性连接A型全联合构架模型,以及相应的独立出线柱模型。提出了基于反弯点的全联合构架梁柱节点半刚性连接的分析方法,以及相关参数的建议取值。(2)分析全联合构架整体结构以及构架体系内、外的出线柱在三种风向角大风工况下的受力与变形情况,讨论梁柱节点刚度、结构形式、荷载工况对计算结果的影响,得出结论:单钢管全联合构架比A型全联合构架在整体变形及出线柱位移的控制上有一定的优越性;半刚性连接的两类全联合构架的整体变形均不满足允许变形限值,采用半刚性假定时应注意控制构架变形;三种大风工况下,全联合构架的出线柱以承受轴力及弯矩为主,与A型柱相比,单钢管柱的轴力较小,绕Z轴弯矩略大;不同连接刚度的单钢管柱在不同风向工况作用下内力值差距不大,但各项内力规律表现不一。(3)基于构架的内力与变形结果,计算得出各类出线柱的内力及位移的空间作用影响系数,并与规范相关取值进行比较,得出结论:四类构架的位移空间作用影响系数η_u在各工况下取值均小于1.00,单钢管构架体系对位移的限制作用强于A型构架,连接刚度对η_u无显著影响;在同一工况内,单钢管柱内力空间作用影响系数η_S取值较为一致,有统一的放大或缩小作用,A型柱的η_S大多情况下表现为放大;风向角、结构形式、连接刚度等因素均对出线柱η_S产生了一定的影响,取值存在一定的规律性和不确定性,不同工况下的不同内力需分别确定其系数。(4)利用空间作用系数的方法,可将全联合构架体系内的出线构架柱简化为独立单体模型进行研究分析,为研究整体结构受力和优化变电构架设计提供参考。