钢管输电塔环形加肋节点承载力分析.pdf

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1、第42卷第2期建筑结构Vol．42No．22012年2月BuildingStructureFeb．2012钢管输电塔环形加肋节点承载力分析1112白强，曾德森，舒爱强，李正良(1中南电力设计院，武汉430071;2重庆大学土木工程学院，重庆400044)［摘要］通过试验对1/4和1/2环形加肋钢管插板连接节点基于钢管控制的极限承载力进行了研究。在此基础上，根据能量理论和虚功原理，提出了适用于估算此类节点极限承载力的分析模型，用数值分析方法得出了节点极限承载力，并与试验结果、有限元和AIJ计算结果进行了比较，证明该理论分析模型的适用性较

2、好。［关键词］环形加肋;钢管节点;屈服线模型;极限承载力;虚功原理中图分类号:TU392.3文献标识码:A文章编号:1002-848X(2012)02-0103-04Analysisonstrengthoftube-gussetjointsinsteeltubulartowerwithannularribbedplate1112BaiQiang，ZengDesen，ShuAiqiang，LiZhengliang(1CentralSouthernChinaElectricPowerDesignInstitute，Wuhan430071，

3、China;2DepartmentofCivilEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract:Experimentalstudywasperformedtoinvestigatethebehaviorandstrengthoftube-gussetjointswith1/4and1/2annularribbedplate．Basedonenergytheoryandvirtualworkprinciple，analysismodelforcalculati

4、ngtheultimatebearingcapacityoftube-gussetjointswasputforward，ultimatebearingcapacityoftube-gussetjointswasobtainedthroughnumericalmethod．Comparedthestrengthofjointwhichobtainedaccordingtoabovemodelwiththeresultsofexperiment，FEMandAIJ，itisprovedthatthecalculationmethodmo

5、delhasthetheoreticalandpracticalsignificancefordesign．Keywords:annularribbedplate;steeltubularjoint;yieldlinemodel;ultimatebearingcapacity;virtualworkprinciple0引言工程设计提供一定的理论参考依据。输电铁塔的节点构造是铁塔设计的重要环节。1试验研究钢管输电塔结构最主要的构件是主材，所有腹杆和1.1试验样本点的选取斜杆上的力最终都要传递到主材上，即空间桁架结试验分别选取主管219

6、×6，168×5，102×构中的弦杆上。一旦超过节点极限承载力，导致传4三种规格的钢管，长度均为1.5m，分1/4环形加力路径改变或中断，就可能引起整个塔的失效。日强板、1/2环形加强板两种情况，其中219×6钢管本早在20世纪80年代就在钢管塔节点构造方面作的材质为Q345，其余的材质为Q235。加载方式为了较深入的研究工作，并形成了一整套节点设计的与主管连接的千斤顶向下压，与节点板连接的千斤方法［1-3］。目前，我国在设计钢管塔时也较多地借顶向上拉进行逐级同步加载。当主管轴力N/N≤y鉴日本的方法。但由于钢材型号、性能、设计

7、体系方0.2时，停止对主管加载。与节点板连接的千斤顶继面两国有较大的差别，完全照搬日本的做法是不科续向上拉，直到节点发生破坏为止。钢管节点极限承学的。文［4］～［15］采用屈服线模型对钢管节点的载力的测试通常是通过对关键点荷载及位移的分级记录曲线来识别的。本文在节点板与钢管交接处以极限承载力进行了简化理论分析，其计算结果与试及环板上都布置了应变片，通过对荷载-位移及荷载-验结果较为吻合，但都是对无加肋的情况。对有加应变曲线综合评估来获取节点的极限承载力。试件强肋的钢管节点国内没有相应的设计验算方法。参数见表1，每种节点数量均为3。加载

8、装置见图1。节点的破坏起因主要有以下两种:1)当钢管壁1.2试验结果厚较薄时，外力达到一定程度，节点板两端的钢管首试件破坏模式为局部破坏，钢管与节点板交界先发生局部变形，继而导致整个节点破坏，称为基于处发生局部屈曲，关键