格构式复合材料电杆结构设计及承载性能分析

摘要：

根据沿海台风地区气象条件,计算了大风工况下格构式纤维增强复合材料(FRP)电杆的设计荷载,确定了电杆结构布置型式和杆件规格.考虑服役周期内结构大变形和FRP老化的影响,采用通用有限元软件ANSYS完成了格构式FRP电杆结构分析;与承载性能相同的常规混凝土电杆相比,单根电杆重量可降低60％以上.为验证格构式FRP电杆的承载性能,完成了90°大风100％设计荷载工况和超载工况下的电杆结构真型试验,获得了沿高度方向的杆身位移和典型构件断面的应变,并与有限元计算得到的杆顶位移和主材断面应力进行了对比分析.研究结果表明,格构式FRP电杆杆件在250％设计荷载内均处于线弹性阶段,其中主材断面应力最大值159.8 MPa,低于FRP材料的屈服强度300 MPa;有限元计算得到的杆顶位移和主材断面应力与试验结果基本一致,当加载至约260％设计荷载时,FRP电杆根部侧面加固板孔壁发生剪切破坏.

关键词：电杆、格构式、FRP、D型截面、真型试验

所属期刊栏目：49

分类号：TB332;TM753(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51408568 This work is supported by National Natural Science Foundation of China51408568

在线出版日期：2016-06-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：178-184