窄基角钢塔螺栓连接关键节点的力学性能研究

发布时间：2024-03-20 18:31

　　电力输电线工程中窄基角钢塔是一种占地面积小、通道相对紧凑的塔形,主要应用在城区以及线路受限的区域。因角钢塔螺栓连接施工方便、拆卸简单,现场焊接工作少,在输电塔结构中应用十分广泛。为了装配需要,螺栓孔径一般比螺栓直径都要大。由于螺栓间隙的存在,会导致螺栓发生相对滑移,而节点处螺栓间隙的随机性和累计性有可能导致塔身结构发生较大变形,从而影响整体结构的安全。另一方面,由于节点螺栓连接件之间相互作用力的复杂性和应力集中导致节点局部的应力场难以准确分析,从而影响节点部位应力强度和安全性评估。窄基角钢塔相比于常规输电塔,根开更小,柔性更大,螺栓连接会对结构造成更大的影响。因此研究节点处的螺栓间隙对角钢塔结构力学性能的影响具有工程应用价值。本文通过合理的力学模型简化,选取典型的关键节点,建立了角钢塔结构的刚架模型和考虑螺栓连接细节的节点模型。采用多点约束方程(MPC)实现梁单元与实体单元的连接,建立了角钢塔多尺度有限元模型。采用有限元法,对节点模型、刚架结构模型和多尺度结构模型进行了力学分析,然后将计算结果与角钢塔真型试验结果进行对比分析,验证了多尺度结构模型的合理性。在角钢塔节点模型和多尺度模型的...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1螺栓连接变形剖面图

第二章基本理论与铁塔结构设计规定形基本理论变形组成作用下，由螺栓连接的构件变形见图2.1。其中d为d1，d2分别为两块连接板变形后的螺栓孔径，为略螺栓杆的弯曲变形，螺栓连接的总变形量为[1()())121201201012SO12....

图2.2悬臂梁力学模型

图2.2悬臂梁力学模型Fig.2.2Themechanicalmodelofcantileverbeam（a）未开启截面显示（b）开启截面显图2.3悬臂梁有限元模型Fig.2.3Thefiniteelementmodelofcantileve....

图3.1窄基角钢塔结构图（mm）

况背景种占地小、通道紧凑，塔高与根开比通划区以及城郊地区线路工程的全新应用线路在城区、城郊等路径拥挤地段与宽比格构式结构的窄基角钢塔国内研究了检验特殊型铁塔塔型结构的可靠性，构布置提供有力支撑，开展了“110kV概况角钢塔为六回路直线塔，主材、斜材、5和Q420三种型钢....

图3.2六回路直线塔荷载分布位置图

本荷载与工况进行有限元分析过程中，铁塔所承受的塔自身产生的载荷，自重等；第二部分；第三部分是导线对铁塔的作用。由于接力学性能，所以此处不讨论导线荷载为节点荷载施加在模型上。750kV架空输电线路设计规范》（GB5选取如下荷载工况计算：期荷载，平衡张力，90度风，最小转线，无....

本文编号：3933122