随着特高压工程的推进,使用传统钢材的单角钢塔已无法满足使用要求。现有单角钢塔进行加强时为了施工方便,经常采用在原主材上增加一根同规格角钢组成双角钢十字截面构件的方式。目前双角钢十字截面构件在设计上主要是按照实腹式构件进行设计,在真型塔和实际使用中发现现行的设计与构件实际承载力和破坏方式有差别,国内外相关规范和规程也没有对这种截面形式和连接方式的构件作出详细规定,且存在一些不甚合理的内容。鉴于实践中遇到的问题和目前国内相关理论和试验研究还较少,对双角钢十字截面构件进行深入研究,具体工作体现在如下几方面:(1)采用L160×12、L160×14、L160×16三种截面规格角钢的Q420双角钢十字截面构件进行轴心受压和偏心受压试验共26个,确定十字截面构件失稳破坏模式并与现有设计方法对比。使用有限元方法得到多种截面规格、边界条件和λ构件稳定系数,验证现行规范对双角钢构件适用性并得到单节间构件轴心受压和偏心受压柱子曲线、长细比修正系数。通过对弹性模量折减系数的计算得到构件的局部稳定限值计算式。(2)采用L160×14角钢的Q420双角钢十字截面构件进行双节间轴心受压和偏心受压试验共12个,用有限元方法得到更多规格构件稳定系数,与试验结果分析比较后得到双节间构件轴心受压和偏心受压时的稳定系数以及长细比修正系数。(3)通过构件试验和有限元分析填板受力状态,对填板与构件承载力关系进行研究,明确对构件承载力有明显影响的填板参数。分析采用不同填板型式、间距对构件的影响,使用不同填板数量时对同截面各种λ下承载力影响大小,在此基础上得到双角钢十字截面构件填板设计公式。(4)通过对双节间试验横向支撑受力数据和有限元分析结果的对比,得到不同参数构件横向支撑内力与构件承载力变化规律,以及横向支撑长度对构件承载力和支撑内力的影响。在分析基础上得到横向支撑内力、构件荷载、横向支撑长细比、构件长细比之间的关系。(5)将双节间构件简化成中间设置弹性支承的简支梁后,在三弯矩方程基础上得到双节间构件弹塑性阶段承载力并与现有设计方法对比,根据二者随长细比的变化得到双节间构件承载力修正公式。