輸電鋼管塔空間KK型管板連接節(jié)點極限承載力研究.pdf

1、近年來，我國的電網(wǎng)建設(shè)快速發(fā)展，輸電線路的輸送容量和電壓等級不斷提高，桿塔承受的荷載也越來越大，傳統(tǒng)的角鋼塔已不能滿足發(fā)展的需要。鋼管塔因具有風壓小、剛度大、結(jié)構(gòu)簡潔、傳力清晰等眾多優(yōu)點，而在大跨越工程和特高壓輸電線路中得到廣泛應(yīng)用。輸電鋼管塔屬于高聳的空間桁架結(jié)構(gòu)，其各鋼管構(gòu)件是由節(jié)點而相互連接在一起的，桿件的傳力完全通過節(jié)點來實現(xiàn)，節(jié)點的設(shè)計及其構(gòu)造處理的好壞將直接影響到鋼管塔的整體受力性能。同時，因節(jié)點的破壞往往會導致與之相連的若

2、干桿件失效，從而引起整個結(jié)構(gòu)的破壞，所以節(jié)點的安全可靠性對整個塔架而言是至關(guān)重要的。
　　目前，在輸電鋼管塔節(jié)點的構(gòu)造連接方面普遍采用管板連接方式，但國內(nèi)外對此類節(jié)點受力性能的研究還很少，缺乏相應(yīng)的設(shè)計理論用于指導工程實踐，特別是在空間節(jié)點方面。針對于此，本文以實際工程為背景，對輸電鋼管塔結(jié)構(gòu)中的空間 KK型管板連接節(jié)點的極限承載力進行了研究，具體包括以下幾個方面的工作：
　?、籴槍旊婁摴芩械湫偷?K型管板連接節(jié)點進行了

3、承載力試驗，初步探究了該類節(jié)點的受力特性和破壞模式。結(jié)合本文所完成的試驗與已有文獻中的相關(guān)足尺節(jié)點試驗，建立了相應(yīng)的節(jié)點有限元分析模型，并將有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行了對比分析，驗證了有限元模型的有效合理性。鑒于空間 KK型管板節(jié)點在單一平面內(nèi)的節(jié)點構(gòu)造型式與平面K型節(jié)點的相似性以及這兩種節(jié)點受力形式的一致性，采用經(jīng)過試驗校準的K型管板節(jié)點有限元模型作為空間KK型節(jié)點極限承載力有限元參數(shù)分析的基礎(chǔ)是可行的。
　　②采用通過驗證的

4、節(jié)點有限元模型，分別對4種類型的空間 KK型管板連接節(jié)點（無偏心無環(huán)板節(jié)點、無偏心全環(huán)板節(jié)點、負偏心無環(huán)板節(jié)點、負偏心全環(huán)板節(jié)點）進行了研究，考察了各類節(jié)點的應(yīng)力分布狀態(tài)、塑性區(qū)的發(fā)展情況和破壞模式等，并重點通過大規(guī)模的有限元參數(shù)化分析探討了主管直徑、主管壁厚、節(jié)點板高度、兩節(jié)點板之間夾角、環(huán)板高度、環(huán)板厚度以及主管軸壓應(yīng)力比等因素對節(jié)點極限承載力的影響變化規(guī)律。
　?、鄹鶕?jù)管板節(jié)點等效受力模型，并結(jié)合大量有限元參數(shù)分析所得計算結(jié)