[发明专利]钢管塔环向加劲肋真型试验数据节点环板承载力计算方法

说明书

本发明公开了一种钢管塔环向加劲肋真型试验数据节点环板承载力计算方法，包括以下步骤：对钢管‑插板的试验构件进行节点板受弯承载力试验，确定影响K型节点承载力的主要因素；建立各因素对K型节点承载力的影响模型；拟合各影响模型中的有限元结果，建立计算K型节点承载力的建议模型；代入待评估钢管‑插板连接的K型节点的各因素参数至建议模型中，得到该钢管‑插板连接的K型节点的极限主管承载力数值。本发明利用能量原理得到有(无)环形加强板钢管‑插板连接的K型节点的承载力计算模型，反映了主管轴力、主管管壁弯矩和剪力三者之间的相互关系，能准确评估K型节点的极限承载力，与试验结果的偏差小。

技术领域

本发明涉及输电铁塔领域，特别是涉及一种钢管塔环向加劲肋真型试验数据节点环板承载力计算方法。

背景技术

采用管-连接节点的钢管塔存在钢管的局部屈曲问题，在实际输电铁塔中采取添加环形加强板来降低局部屈曲的影响，而我国没有相应的设计验算方法。在2008年12月由中国电力科学研究院和中国顾问集团公司共同承担的“1000kV交流同塔双回输电线路杆塔研究”项目SZT2塔的真型试验中观察到了钢管的局部屈曲这一现象，中国电力科学研究院前期也已初步开展了钢管局部屈曲及插板连接节点的试验研究工作。

对于插板连接节点，虽然国内外也有学者对其极限承载力做过一定研究工作，但总体而言相关的试验数据和理论分析数据仍较为匾乏，各国规范对于该种节点的极限承载力都未作出详细的说明和规定。对输电塔这一特种结构中的管节点，其形式相对比较特殊，在实际工程中，为提高设计的安全储备，常对节点增加若干构造措施，关于如何考虑这些构造措施的有利影响，目前也没有一定理论和试验依据。因此，亟需提出一种能够准确分析输电塔上钢管-插板连接的K型节点的承载力的计算方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种钢管塔环向加劲肋真型试验数据节点环板承载力计算方法，利用能量原理得到有(无)环形加强板钢管-插板连接的K型节点的承载力计算模型，反映了主管轴力、主管管壁弯矩和剪力三者之间的相互关系，能准确评估K型节点的极限承载力，与试验结果的偏差小。

本发明的技术方案是：

一种钢管塔环向加劲肋真型试验数据节点环板承载力计算方法，包括以下步骤：

S1、对钢管-插板的试验构件进行节点板受弯承载力试验，确定影响K型节点承载力的主要因素；

S2、建立各因素对K型节点承载力的影响模型；

S3、拟合各影响模型中的有限元结果，建立计算K型节点承载力的建议模型；

S4、代入待评估钢管-插板连接的K型节点的各因素参数至建议模型中，得到该钢管-插板连接的K型节点的极限主管承载力数值。

在进一步的技术方案中，步骤S1中，进行节点板受弯承载力试验的方法如下：

S11、设定试验构件的控制变量参数；

S12、将试验构件的底部置于底座钢铰上，其余杆件的端部连于千斤顶上；

S13、在节点板与钢管的交接处以及环板上分别布置应变片；

S14、主管和节点板先同时加载，当主管轴力加载到一定值后停止加载，而节点板继续逐级加载递增直至主管有明显变形或节点破坏；

S15、选择无环形加强板、1/4环形加强板、1/2环形加强板、环形加强板四种类型的试验构件，改变控制参数的取值，重复步骤S12-S14，得到荷载-位移及荷载-应变曲线，综合评估得到的荷载-位移及荷载-应变曲线，获取节点板受弯的极限承载力；

S16、根据荷载-位移及荷载-应变曲线上得到的试验结果，分析确定影响K型节点承载力的主要因素。