[发明专利]双拼T型组合加固角钢失稳承载力简化计算方法及装置

说明书

本发明属于输电塔设计技术领域。本发明提供了一种双拼T型组合加固角钢失稳承载力简化计算方法及装置，其中方法包括根据加固角钢的结构参数确定该组合截面的等效抗弯刚度；根据等效抗弯刚度和单根钢的抗弯刚度计算两者的长细比并拟合长细比关系式；根据两者的长细比关系进一步拟合组合截面的等效稳定系数与单角钢稳定系数的关系式；根据两者的截面积关系确定两者基于等效稳定系数与稳定系数的第一承载力关系式；最后结合等效稳定系数和稳定系数的关系式以及第一承载力关系式得到基于稳定系数的第二承载力关系式。设计人员通过本发明可以根据单角钢的稳定系数和失稳承载力得到加固角钢的失稳承载力，为角钢输电塔的加固设计提供可行性参考。

技术领域

本发明属于输电塔设计技术领域，具体涉及一种双拼T型组合加固角钢失稳承载力简化计算方法及装置。

背景技术

近年来，随着我国特高压工程的建设，输电线路中输电塔的高度越来越高，结构柔度增大，脉动风引起的振动效应增强，此外，导地线的规格也越来越大，导地线风荷载所占比例增加，输电线路所受的风荷载也逐渐增大，这对输电塔的安全性能提出了更高的要求。然而，目前输电塔的抗风设计并未充分考虑强台风影响，其抗风设计方法还不够成熟，在风荷载作用下，输电塔往往在某一特定部位发生破坏，这样大大降低了输电塔的抗风能力。另一方面，以往倒塔事故的现场调查表明许多倒塔事故发生的原因是塔身横隔面设置不当、斜材失稳和主材失稳等，按照以往规范设计的部分在役输电塔不能满足现有条件下输电塔的安全性能。因此，对输电塔进行输电线路的防风能力评估并提出合理的加固方法是十分必要的。针对不同原因的倒塔事故，国内外学者提出了增设横隔面、增大杆件截面等加固方法对塔体进行加固。部分加固方法已经应用到实际中。

在现有的一种输电塔斜材的加固方法中，采用由V形卡和加固板构成的斜材加固装置将两根相同的角钢固定成T型，以增大斜材的失稳承载力。但是现有技术中缺少针对使用该种斜材加固装置的角钢输电塔的斜材失稳承载力进行计算的方法，因此无法为后续使用该斜材加固方法的角钢输电塔设计提供指导。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在解决现有技术中缺少针对采用上述的一种输电塔斜材加固方法的角钢输电塔斜材承载力的计算方法，无法为后续使用该斜材加固方法的角钢输电塔设计提供指导的问题。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种双拼T型组合加固角钢失稳承载力简化计算方法，所述双拼T型组合加固角钢包括一单根角钢、一加固角钢以及一斜材加固装置，所述斜材加固装置包括加固板和与所述加固板固定连接的V形卡，所述单根角钢和所述加固角钢组成T型结构，所述T型结构的下端与所述V形卡内一端抵接，所述T型结构的上端面与所述加固板抵接，包括：

根据所述双拼T型组合加固角钢的结构参数确定该组合截面的等效抗弯刚度；

根据所述等效抗弯刚度计算所述双拼T型组合加固角钢的等效长细比，根据单根角钢的抗弯刚度计算所述单根角钢的长细比，根据所述等效长细比和所述单根角钢的长细比拟合长细比关系式；

根据所述等效长细比获得所述双拼T型组合加固角钢的等效稳定系数，根据所述单根角钢的长细比获得所述单根角钢的稳定系数，根据所述等效稳定系数和所述单根角钢的稳定系数拟合稳定系数关系式；

根据所述等效稳定系数和所述单根角钢的稳定系数分别确定所述所述双拼T型组合加固角钢的承载力计算式和所述单根角钢的承载力计算式，根据所述双拼T型组合加固角钢和所述单根角钢的截面积关系确定基于所述等效稳定系数和所述单根角钢的稳定系数的第一承载力关系式；

根据所述稳定系数关系式和所述第一承载力关系式确定基于所述单根角钢的稳定系数的第二承载力关系式。

进一步的，所述根据所述双拼T型组合加固角钢的结构参数确定该组合截面的等效抗弯刚度具体包括：

根据加固板的数量和长度将所述双拼T型组合加固角钢的等效抗弯刚度确定为：