学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

钢管塔负偏心K型节点承载力试验与计算方法研究

作　者: 陈鑫
导　师: 赵冠远
学　校: 北京交通大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 钢管塔 K型管-板节点负偏心受力性能简化模型计算方法
分类号: TM75
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 12次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,为了减少输电线路的能耗和提高电网的输送容量,特高压输电线路的应用越来越广泛。与角钢输电塔相比,钢管输电塔的力学性能和抗风性能更为卓越,被广泛应用于特高压和大跨越输电线路中。在钢管塔节点连接设计中,钢管-板连接节点较为常见,其力学性能尤其是结构强度的稳定性直接影响到此类输电塔的安全。随着输送电压的提高,输电塔的高度不断提高,输电塔所承受的荷载越来越大,节点受力也越来越复杂。然而目前对此类节点的受力性能研究还不够深入,国内外规范也未对此类节点极限承载力做出详细的规定,缺乏相应可供实际工程设计使用的计算分析方法。针对这一现象本文对负偏心钢管-插板连接的K型节点的受力性能进行了试验和理论研究,具体进行了以下几个方面工作：(1)开展了4个具有不同节点板长度、偏心距、轴压比的K型管板节点足尺模型承载力试验,研究其受力过程及破坏形态,分析不同设计参数对节点力学性能的影响。借助有限元软件ANSYS对试验模型进行仿真分析,验证了有限元模型的有效性,研究了偏心距、环板、轴压比等参数对节点极限承载力的影响规律。(2)通过有限元分析模型,对节点的破坏模式进行进一步的分析,分析主管管径、节点板长度、主管管壁厚、环板、轴压比等其它参数变化对节点承载性能影响。(3)在简化模型基础上,拟合得到节点主管轴向荷载极值、主管管壁剪切力极值、节点弯矩极值的计算公式,并与国内外研究成果对比,验证了拟合公式的适用性。最后,通过参数化分析提出了主管轴向荷载,节点弯矩,主管管壁剪切力两两之间的关系式。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-11
1. 绪论  11-15
  1.1 研究背景  11
  1.2 钢管塔K型管板节点研究现状  11-12
  1.3 钢管塔K型管板节点承载力的研究方法  12-13
  1.4 研究目的和内容  13-15
    1.4.1 研究目的  13
    1.4.2 研究内容  13-15
2. K型管板节点承载力试验研究  15-47
  2.1 试验目的  15-16
  2.2 试验样本  16-18
  2.3 试验装置及加载制度  18-21
    2.3.1 试验装置  18-19
    2.3.2 加载制度  19-21
  2.4 测点布置  21-23
    2.4.1 应变测点布置  21-23
    2.4.2 位移测点布置  23
  2.5 试验结果及分析  23-44
    2.5.1 材料试验结果  23-24
    2.5.2 应变测点处理方法  24-25
    2.5.3 试验现象及数据处理  25-44
  2.6 试验结论  44-47
3. K型管板节点有限元分析  47-55
  3.1 有限元分析模型的建立  47-51
  3.2 有限元分析模型的验证  51-55
4. K型管板节点承载力参数影响分析  55-67
  4.1 偏心距对节点承载力研究  55-59
  4.2 环板对节点承载力研究  59-61
  4.3 几何参数对管板节点承载力影响  61-64
    4.3.1 主管管径D对主管轴向荷载Pv的影响  62
    4.3.2 节点板长度B对主管轴向荷载Pv的影响  62-63
    4.3.3 主管管壁厚t对主管轴向荷载Pv的影响  63-64
  4.4 轴压比对主管极限承载力的影响  64-67
5. 有限元模型简化  67-77
  5.1 简化模型  67-70
  5.2 应用简化模型  70-77
    5.2.1 几何参数对节点弯矩的影响  71-74
    5.2.2 几何参数对主管管壁剪切力的影响  74-77
6. K型管板节点承载力公式拟合  77-85
  6.1 平面K型节点极限承载力公式拟合  77
  6.2 国内外研究成果对比  77-80
  6.3 节点承载力的相互关系  80-83
  6.4 节点承载力计算方法  83-85
7. 结论  85-87
  7.1 本文的主要结论  85-86
    7.1.1 平面K型钢管-板连接节点的有限元验证  85
    7.1.2 K型管板节点的受力性能和破坏特征  85
    7.1.3 设计参数对节点受力性能的影响  85-86
    7.1.4 节点承载力拟合公式的提出  86
  7.2 后续研究工作展望  86-87
参考文献  87-91
作者简历  91-95
学位论文数据集  95

钢管塔负偏心K型节点承载力试验与计算方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文