變電站GIS構(gòu)架交叉端撐節(jié)點力學性能研究.pdf

1、變電站構(gòu)架是變電站內(nèi)最重要的結(jié)構(gòu)物，主要用于懸掛各類導地線。在變電站GIS構(gòu)架設計中，鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點起到連接構(gòu)架各桿件，保證結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮其功效的重要作用，是設計工作中最重要的部分之一。鋼管節(jié)點形式多樣種類繁多，“T”型、“Y”型、“K”型等鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點形式的研究較早，在實際工程中應用廣泛，其力學性能研究已比較成熟，并得出了相應的力學計算公式與設計模型可供使用者參考?！癤”型鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點因其能夠通過簡潔的形式將結(jié)構(gòu)的兩個部分相連，漸漸被使用到實際

2、工程中，其有關力學性能的研究相對較少，國內(nèi)外有關設計規(guī)范尚不完善。因此，“X”型交叉鋼管節(jié)點在實際應用和理論研究方面具有很高的研究價值。
　　論文以變電站110KV-220KVGIS構(gòu)架交叉端撐“X”型交叉節(jié)點為研究背景，對“X”型交叉節(jié)點模型進行了足尺模型的靜力加載試驗和非線性有限元分析。在有限元分析中，本文使用Workbench分析此節(jié)點在2種荷載工況1.5倍設計荷載下的力學性能，獲取了應力分布、位移、位移-荷載位移曲線;對其

3、極限承載能力進行了非線性分析，得到了破壞模式、極限承載力等結(jié)果。在足尺模型試驗中，本文詳細介紹了實驗荷載的加載方案、應變片布置方案，并對所得到的試驗數(shù)據(jù)進行了深入分析，了解了節(jié)點各部位在各荷載階段的應力分布及各測點的應力發(fā)展曲線。
　　通過對數(shù)值模擬與足尺模型試驗的結(jié)果分析得出:該交叉節(jié)點在超控制工況荷載50％的情況下，節(jié)點的強度和剛度性能滿足電力結(jié)構(gòu)設計相關規(guī)范要求，應力水平較低未超過材料的屈服強度，且無明顯變形;結(jié)構(gòu)的極限承載