隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,電力需求已是人類(lèi)生活所必須的,輸電塔作為電力輸送的主要結(jié)構(gòu),已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重難點(diǎn)工程。目前,眾多學(xué)者對(duì)等邊角鋼輸電線(xiàn)路鐵塔的研究已很深入,但對(duì)不等邊角鋼的研究還比較少。本文通過(guò)對(duì)輸電塔兩類(lèi)常用不等邊交叉斜材節(jié)間進(jìn)行了穩(wěn)定承載力試驗(yàn)研究,得到了在拉壓比為0.2時(shí)交叉斜材的極限承載力、破壞形態(tài)以及交叉斜材內(nèi)力情況。為深入研究不等邊角鋼交叉斜材的穩(wěn)定承載力性能,利用有限元分析軟件ABAQUS,進(jìn)一步進(jìn)行了各項(xiàng)參數(shù)的研究。首先進(jìn)行了有限元模型基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。然后根據(jù)驗(yàn)證過(guò)的有限元完全節(jié)間模型進(jìn)行等效簡(jiǎn)化,即采用彈簧剛度代替主材的節(jié)間模型。其次分別考察了不等邊角鋼在內(nèi)力比值、截面規(guī)格、交叉點(diǎn)位置、節(jié)點(diǎn)板厚度以及材料強(qiáng)度對(duì)穩(wěn)定承載力的影響。在此基礎(chǔ)上,提出了適用于不等邊角鋼交叉斜材計(jì)算長(zhǎng)度修正系數(shù)。通過(guò)以上內(nèi)容的研究,主要得到以下幾個(gè)結(jié)論:(1)對(duì)兩種輸電塔常用節(jié)間平面進(jìn)行了足尺試驗(yàn),研究了交叉斜材在一拉一壓受力情況下的穩(wěn)定性能。結(jié)果表明:不等邊角鋼失穩(wěn)模式為面外面內(nèi)同時(shí)屈曲;交叉斜材面外的應(yīng)變最大截面發(fā)生在交叉點(diǎn)附近且靠近壓桿下端方向。(2)建立了不等邊角鋼交叉斜材等效節(jié)間有限元模型,分別對(duì)材料強(qiáng)度、交叉點(diǎn)位置、斜材截面規(guī)格及節(jié)點(diǎn)板厚度在不同內(nèi)力比值下的穩(wěn)定性能進(jìn)行了研究。當(dāng)斜材處于一拉一壓時(shí),壓桿承載力隨拉力增加而增大;當(dāng)斜材處于同時(shí)受壓時(shí),極限承載力隨著兩桿壓力比值的增加而減小;在同時(shí)受壓狀態(tài)下,提高材料強(qiáng)度及交叉點(diǎn)位置對(duì)承載力的提高不會(huì)起到顯著的作用;交叉斜材承載力隨著節(jié)點(diǎn)板厚度的減小相應(yīng)的較小,但隨著鋼材強(qiáng)度的提高,這種效應(yīng)得到削弱;平面外肢長(zhǎng)增大但平面內(nèi)肢長(zhǎng)減小時(shí),在拉桿內(nèi)力大于壓桿內(nèi)力0.6時(shí),承載力減小,其余狀態(tài)下承載力提高。(3)基于試驗(yàn)和有限元分析結(jié)果,提出了適用于不等邊角鋼交叉斜材的計(jì)算長(zhǎng)度修正系數(shù),并與現(xiàn)有規(guī)范進(jìn)行了比較。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TM753
【部分圖文】：

驗(yàn)方法》（GB228-87）[53]，構(gòu)件的詳細(xì)尺寸見(jiàn)圖2.1，其中：L0——原始標(biāo)距(mm)，Lc——平行長(zhǎng)度(mm)，Lt——試樣總長(zhǎng)度(mm)，a——矩形截面試樣平行長(zhǎng)度的寬度(mm)，R——過(guò)渡弧半徑(mm)。本次試件材料拉伸試驗(yàn)是在重慶大學(xué)巖土館開(kāi)展的。拉伸試驗(yàn)主要目的是為了得到本次試驗(yàn)所采用試件的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量和伸長(zhǎng)率等各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)。圖2.2為本次試驗(yàn)所得到的拉伸試驗(yàn)結(jié)果，從結(jié)果中可以看出本次試驗(yàn)所采用的材料屈服后有明顯的屈服強(qiáng)化階段，且屈服強(qiáng)度比材料名義強(qiáng)度稍微高，試件延性良好

鋼材名義屈服強(qiáng)度為235MPa。拉伸試驗(yàn)所用材料均來(lái)自不等邊角鋼所用的母材，在每個(gè)母材的肢邊取出材料制作成拉伸試驗(yàn)構(gòu)件。拉伸試驗(yàn)所用到的儀器為INSTRON 1342 動(dòng)靜態(tài)材性試驗(yàn)機(jī)，如圖2.2所示。拉伸試驗(yàn)構(gòu)件設(shè)計(jì)尺寸按照《鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備》（GB/T2975-1998）[51]及《金屬拉伸試驗(yàn)試樣》（GB6397-86）[52]的規(guī)定進(jìn)行制作，加載方法采用《金屬拉伸試驗(yàn)方法》（GB228-87）[53]，構(gòu)件的詳細(xì)尺寸見(jiàn)圖2.1，其中：L0——原始標(biāo)距(mm)，Lc——平行長(zhǎng)度(mm)，Lt——試樣總長(zhǎng)度(mm)，a——矩形截面試樣平行長(zhǎng)度的寬度(mm)，R——過(guò)渡弧半徑(mm)。本次試件材料拉伸試驗(yàn)是在重慶大學(xué)巖土館開(kāi)展的。拉伸試驗(yàn)主要目的是為了得到本次試驗(yàn)所采用試件的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量和伸長(zhǎng)率等各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)。圖2.2為本次試驗(yàn)所得到的拉伸試驗(yàn)結(jié)果

圖 2.1 材性試件標(biāo)準(zhǔn)尺寸Fig. 2.1 Coupon dimensions圖 2.2 材性試驗(yàn)圖Fig. 2.2 Tensile test specimens
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2850264