[发明专利]一种钢管格构式多支管及其梁节点承载力的计算方法

说明书

本发明公开了一种钢管格构式多支管，涉及角钢塔技术领域，用以解决电塔架结构不稳定、承载力差的技术问题。钢管格构式多支管，包括主管、竖管、斜管、第一节点板、第二节点板、插接板、第一支管、第二支管、第三支管、第四支管；所述第一节点板和第二节点板均沿所述主管的轴线方向设置，所述竖管设于所述主管上，所述斜管的连接端与所述主管连接；所述第一支管、第二支管分别通过插接板连接于所述第一节点板的两端；所述第三支管、第四支管分别通过插接板连接于所述第二节点板的两端。本发明还公开了一种钢管格构式多支管的梁节点承载力的计算方法，所得计算结果与有限元结果较接近，二者吻合度高。

技术领域

本发明涉及角钢塔技术领域，具体来说，涉及一种钢管格构式多支管及其 梁节点承载力的计算方法。

背景技术

随着我国电网建设的不断加强，作为生命线工程-输变电工程也得到了快速 发展，钢管输电塔架是输变电工程中重要的组成部分，其安全性是保障电力能 源正常利用以及电力系统正常运转的基础。

电塔架中，节点构造形式复杂多样，构成节点的杆件来自不同方向，导致 受力更加复杂，所有构件包括主材、斜材以及横材等均交汇于节点，节点的破 坏往往会导致与之相连的若干构件的失效，从而致使整个结构的破坏。因此， 设计一种具备高荷载力的电钢塔多支管结构，显得尤为重要，并对其多支管的 梁节点进行研究，具有重要的科学与工程意义。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种钢管格构式多支管，具备 充分利用钢材和材料的承载力，提高电塔架的安全性和稳定性的优势。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种钢管格构式多支管，包括主管、竖管、斜管、第一节点板、第二节点 板、插接板、第一支管、第二支管、第三支管和第四支管；

所述第一节点板和第二节点板均沿所述主管的轴线方向设置，所述竖管设 于所述主管上，所述竖管位于所述第一节点板的一侧，所述第二节点板位于所 述第一节点板的另一侧，所述竖管、第一节点板、第二节点板均设于所述主管 的外壁圆周上，所述竖管与所述主管相互垂直；

所述斜管的连接端与所述主管连接，且所述连接端靠近所述竖管设置，所 述斜管的另一端远离所述竖管设置，所述斜管的轴心线与所述竖管的轴心线处 于同一平面上；

所述第一支管、第二支管分别通过插接板连接于所述第一节点板的两端； 所述第三支管、第四支管分别通过插接板连接于所述第二节点板的两端。

优选的，所述插接板分别与所述第一支管、第二支管、第三支管、第四支 管插接连接，所述插接板分别与所述第一节点板、第二节点板螺栓连接。

优选的，所述第一支管、第二支管、第三支管、第四支管上均设有插接口。

优选的，所述第一节点板、第二节点板均为加劲肋板节点板。

一种钢管格构式多支管的梁节点承载力的计算方法，包括以下步骤：

S1、建立钢管格构式多支管中各部件的有限元模型，并对各部件的有限元 模型进行组合，构成钢管格构式多支管的有限元模型；

S2、对钢管格构式多支管的有限元模型逐次拆分、分析，得到有限元分析 结果；

S3、将有限元分析结果进行回归模拟，得到钢管格构式多支管节点承载力 的计算公式。

优选的，所述步骤S2中，将钢管格构式多支管的有限元模型逐次拆分、分 析的具体步骤为，首先除去仅起构造作用的竖管、第四支管，形成梁节点一， 其次除去第二支管、第三支管，得到梁节点二，最后除去第一支管，仅剩斜管 和主管，得到梁节点三；分别对梁节点一、梁节点二、梁节点三进行有限元分 析，得到有限元分析结果。

优选的，所述S3中钢管格构式多支管节点承载力的计算公式为：