论文部分内容阅读
电力事业迅猛发展使得传统的单角钢构件已不能满足输电塔上特高压、多回路、高荷载等要求,且以往的输电塔选材局限于Q235和Q345两种强度等级。现今对已有的单角钢塔进行加固补强时,经常采用在原主材上增加一根相同规格角钢组成双角钢组合截面偏心受压构件。高强双角钢真型塔试验与现行设计在构件承载力和破坏模式上有差异,且国内外相关规范没有对此种截面构件进行详细规定,且存在不甚合理的规定。鉴于目前对双角钢组合截面偏心受压构件的研究成果较少,本文基于试验研究和有限元分析对此类构件进行了深入研究。采用试验方法对特高压输电塔塔身主材规格为L160×14的双角钢组合截面偏心受压构件的极限承载力进行研究。试件分为单节间和双节间两种,其长细比分别为30、40、50,每种长细比下各有两种偏心情况。试验表明双角钢组合截面试件以整体弯曲破坏为主,并不会发生以扭转为主的破坏模式,对于小长细比试件会发生明显翘曲。同时借助有限元方法分析了不同长细比、不同偏心距下由常用规格角钢所组成的组合截面构件的承载力,有限元结果与试验结果对比表明,有限元模型的变形和承载力结果与试验吻合较好。基于有限元分析的有效性进行参数分析,提出了用计算长度修正系数将偏心受压构件转化为轴心受压构件计算的方法。通过对计算结果进行分析,表明计算长度修正系数主要受构件长细比和偏心距的影响,得出了常用规格角钢的计算长度修正系数公式。此外,本文基于数值积分法,采用Matlab编程对高强角钢组合截面的M P Φ关系进行了分析,并结合改进的逆算单元长度法和M P Φ关系,分析不同长细比下构件的P/Py与M/M P相关关系和M θ关系,为构件设计计算提供参考。