输电铁塔十字组合角钢构件换算长细比推导

以输电铁塔十字组合角钢构件为研究对象,在轴心受压构件弹性弯曲屈曲理论基础上,提出了考虑剪力影响的压杆临界力的换算长细比。采用填板通过螺栓连接的十字组合角钢分别简化为刚接和铰接模型,根据分肢的变形,推导出2种计算模型绕虚轴的换算长细比。根据输电铁塔中十字组合角钢的实际布置和构造形式,推导了十字组合绕虚轴换算长细比计算公式。采用有限元方法,对十字组合角钢分肢间隙对屈曲承载力的影响进行了分析,提出了十字组合角钢绕虚轴换算长细比计算公式。     

基于真型试验的双组合角钢铁塔设计研究

随着特高压电网的建设,双组合角钢构件在铁塔设计中已广泛应用.本文基于某输电塔真型试验,分析试验数据,对双组合角钢的双肢受力不均匀性、次弯矩影响及长细比修正等方面作了深入的分析研究,得出了双组合角钢铁塔设计计算中的一些建议.     

螺栓连接四角钢十字和双角钢T字截面的格构式设计方法

现行的GB 50017-2017《钢结构设计标准》规定螺栓连接的双角钢T字截面应按格构式缀板柱进行计算(四角钢十字截面未明确),需满足公式的使用条件,即缀板线刚度不小于分肢线刚度的6倍,但未明确T字截面缀板线刚度的定义和计算方法。规范未考虑普通螺栓连接的滑移引起截面绕虚轴剪切变形增大的影响;作为缀件的螺栓剪切计算也未给出。穿过截面虚轴的连接螺栓等同于格构式轴心受压柱的缀板;用分肢长细比的修正放大考虑剪切变形,截面绕虚轴的换算长细比也相应放大;根据挠曲变形,给出连接螺栓抗剪承载力的计算公式。参照格构式轴心受压缀板组合构件,对四角钢十字和双角钢T字截面分别给出分肢不先于整体压屈破坏的最小分肢长细比。     

螺栓连接组合角钢的整体稳定及分肢计算

螺栓连接的组合角钢是输电线路工程常用的结构形式,需要计算的内容有：组合断面绕虚轴的整体稳定、连接螺栓的剪力、分肢角钢的受压和受弯、双拼十字断面缀板的强度。然而现行规范 GB 50017-2003《钢结构设计规范》未给出计算公式,其中给出的填板间距更适合焊接或铆接的组合断面。欧洲钢结构规范对于连接螺栓的剪力也未给出计算公式。由于普通螺栓连接的滑动引起承载力降低,对绕虚轴剪切变形较小的组合角钢,可以不考虑填板厚度引起的虚轴回转半径增大;而对绕虚轴剪切变形较大的双拼十字组合角钢,按格构式轴心受压缀板组合构件的原理,对换算长细比加以修正放大,计算整体稳定;根据挠曲变形,给出连接螺栓的剪力和分肢角钢承载力的计算公式。     

螺栓连接组合角钢的整体稳定及分肢计算

螺栓连接的组合角钢是输电线路工程常用的结构形式,需要计算的内容有:组合断面绕虚轴的整体稳定、连接螺栓的剪力、分肢角钢的受压和受弯、双拼十字断面缀板的强度。然而现行规范GB50017—2003《钢结构设计规范》未给出计算公式,其中给出的填板间距更适合焊接或铆接的组合断面。欧洲钢结构规范对于连接螺栓的剪力也未给出计算公式。由于普通螺栓连接的滑动引起承载力降低,对绕虚轴剪切变形较小的组合角钢,可以不考虑填板厚度引起的虚轴回转半径增大;而对绕虚轴剪切变形较大的双拼十字组合角钢,按格构式轴心受压缀板组合构件的原理,对换算长细比加以修正放大,计算整体稳定;根据挠曲变形,给出连接螺栓的剪力和分肢角钢承载力的计算公式。     

Q420双角钢十字组合截面压杆承载力试验

通过Q420双角钢十字组合截面压杆试验,研究长细比为40,50,60的Q420双角钢十字组合截面压杆构件稳定承载力以及一字型填板、十字分离式填板和十字焊接式填板3种不同填板形式对承载力的影响。结果表明：现行规范对小长细比下受截面悬伸板件宽厚比影响的双角钢十字组合截面压杆的承载力计算显得保守,影响了材料性能的发挥;在构件长度较大时,为保证双角钢形成组合截面,设置填板是必要的,并且在3种填板形式中十字焊接式填板构件的承载力最大。 Q420钢;角钢;十字组合截面;承载力;填板     

铁塔典型构造杆件承载力试验研究

依据模型塔和真型塔试验的结果 ,分析了国内外相关文献计算输电铁塔典型构造中角钢压杆承载力的差异 ,并针对平行轴支撑斜材破坏内力低于计算承载力的问题 ,推荐了关于角钢平行轴的长细比修正公式。使用我国新实施的DL/T5 15 4- 2 0 0 2《架空送电线路铁塔结构设计规定》计算大长细比杆件时 ,可适当提高杆件承载力。     

大宽厚比Q420角钢轴压构件稳定性能试验研究

通过对75根大宽厚比Q420高强度等边角钢的轴压试验,研究了该类构件的稳定性能,总结了其失稳变形特征,并将其稳定承载力与我国电力行业标准的设计值进行对比分析。研究表明两端铰接的Q420高强度等边角钢中长柱呈弯扭失稳,短柱呈局部屈曲;轴压柱的稳定设计折减系数的试验值高于规范计算值,并与构件的长细比有直接关系,针对这一关系提出了修正公式。试验结果说明Q420高强度等边角钢的屈曲强度比普通强度角钢提高很多。研究成果为高强度角钢轴压构件的稳定设计提供了前提条件,并为已有设计方法的修正提供了建议和依据,有利于我国Q420高强度角钢在输电铁塔结构中的应用。     

等边双角钢组合T形截面的轴压弯扭实用计算

为了满足在特高压输电线路中承受更大荷载的需求,并进一步减少加工焊接工作量、保证工期、节约投资,可以选择采用螺栓连接的组合角钢结构型式的输电铁塔。相比钢管构件,组合角钢加工周期短、运输和安装方便、投资费用低。本文给出T形截面组合角钢结构计算的实用公式及表格。两个等边角钢组合而成的T形截面,绕对称轴屈曲时,是中心受力、无偏心的轴心受压杆件,但由于T形截面的形心和剪心不重合,需要考虑计及扭转效应的换算长细比;钢结构规范所给的公式实用性差,根据T形截面的回转半径与角钢肢宽的近似关系,给出弯扭换算长细比的增量随着弯曲长细比的增加而递减的公式,进而得出压曲稳定的折减系数,即承载力的折减系数,制作实用表格。     

两端偏心等边单角钢平行轴的压弯稳定

对于两端偏心的等边单角钢轴心受压杆件,国家标准不论平行轴和最小轴,给了一个小于1的承载力折减系数η,电力行业规范在长细比λ120范围,通过一个大于1的修正系数K来放大杆件的长细比,以达到对承载力的折减,在120≤λ≤200范围,压杆的承载力不折减。这些公式没有正确表达等边单角钢的平行轴两端偏心受压的实际情况。现行国家标准的压弯稳定公式考虑了塑性发展系数,仅适用于小长细比的杆件;对大长细比的杆件,本文采用未经修正的压弯稳定原始公式,在长细比30～200范围内,对照电力行业规范的两端偏心受压计算公式,给出等边单角钢平行轴的两端偏心受压承载力小于1的折减系数ζ。