变电站钢管塔架多支管空间节点受力性能研究

摘要：

以青海佑宁750kV变电站塔架的复杂节点为背景,对两类空间多支管梁、柱节点进行了静力加载试验和非线性有限元分析.试验中采用足尺模型,试验装置为具有足够刚度的自平衡框架,制作梁、柱节点试件各2个,采用主动与被动加载相结合的试验加载方案.试验得到了节点的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线及受力特性.在此基础上,建立了复杂节点的非线性有限元模型,并对节点的承载性能进行了分析.结果表明:主管部分属于节点的薄弱部位,两类节点都发生了主管凹曲变形破坏,且未出现支管和焊缝的破坏;另外,梁节点两试件出现了支管插板及其加劲板的受压弯曲破坏;加载至设计荷载值时,两类节点所有测点基本处于线弹性工作状态,且节点承载力富余较大,表明节点设计较安全.参数分析表明,主管径厚比γ对节点承载力影响显著,支主管直径比β2及厚度比τ2对节点承载力具有一定影响;梁节点中,γ较小时,β7对节点承载力影响较大;β4、τ4、β5节点板与主管厚度比τJ及插板与主管厚度比τc对各自节点承载力基本无影响.

关键词：电力塔架、钢管结构、多支管空间管节点、静力试验、有限元分析、破坏模式、承载力

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分类号：TU392.3;TU317.1(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目51278511,51508054,重庆市基础与前沿研究计划项目cstc2015jcyjA00041.

在线出版日期：2016-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：131-142