美标等肢单角钢轴心受力构件承载力研究

单角钢轴心受力构件,由于其截面对称性不同于其他双轴对称构件,拉压承载力计算更为复杂。对美标AISC360-10规范中等肢单角钢轴心受力构件承载力计算进行研究,得出宽厚比大小是单角钢受压构件验算弯曲屈曲极限状态或弯扭屈曲极限状态的关键影响因素,而宽厚比的限值由屈服强度决定。弯曲屈曲极限状态下,有效长细比的控制尤为关键。等肢单角钢作为单轴对称构件,若宽厚比较大,受压破坏也可能是在部分截面屈服后发生屈曲,也就是弯扭屈曲失效模式,此时应考虑构件扭转长度,截面抗扭属性等方面因素的影响。剪力滞后系数是单角钢抗拉承载力计算中较为关键的参数,同时美标中认为受拉构件净截面断裂和毛截面屈服均属强度破坏,虽有一定的安全裕度,稳定破坏如位移超限等仍值得关注。     

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。     

钢管角钢组合塔节点的极限承载力研究

采用ANSYS接触方法建立K型钢管角钢组合节点的有限元模型,验证了有限元模型的合理性;重点研究了角钢螺栓连接的偏心作用和各个节点参数对节点极限承载力的影响规律;并与现行规范节点轴心情况作了对比;通过分析得出角钢连接的作用会显著降低节点的极限承载能力;节点板厚度的增加会使节点的极限承载力成直线上升;钢管径厚比对节点的承载...     

高强双角钢十字截面构件承载力折减系数

双角钢十字截面构件承载力设计值与真型塔试验不符,目前对此问题的研究多集中于对现象的描述,不够深入。同时,现广泛使用的计算模型可推导出自相矛盾的结论,这给构件设计带来很大困惑。为研究承载力差异的产生原因,对常用规格双节间双角钢构件进行构件试验。通过对试验结果的分析,建立考虑弯曲、翘曲、扭转等因素的理论计算模型,并用能量原理和里茨法得到构件在两种典型屈曲模式下的柱子曲线。结果表明,考虑整体和局部稳定的计算模型能较好地与试验结果吻合;两种屈曲模式下双角钢构件承载力的差异可达10%以上。以此为基础分析现有设计方法的不足,给出考虑不同角钢宽厚比的建议承载力计算公式。建议公式为试验值的下限,可为此类构件计算提供参考。     

不同规范角钢构件轴压承载力计算方法比较

本文对国内外常用规范角钢构件的承载能力计算方法及其理论来源进行介绍,并结合计算实例对各规范的柱子曲线和设计值进行对比。结果表明,各规范柱子曲线相差较大,最大达到20%;当长细比较大时,ASCE/SEI 10-15《输电线路格构式钢结构设计》用欧拉临界荷载作为角钢构件轴压承载力设计值,偏于冒进。     

输电铁塔冷弯角钢构件轴心受压承载力分析及试验研究

输电线路铁塔应用冷弯型钢,可以提高输电铁塔设计水平,降低钢材用量。文章结合输电铁塔的结构特点,选取不同截面、长细比的冷弯角钢构件进行轴心受压承载力试验和有限元分析,得到了输电铁塔用冷弯角钢轴心受压构件的荷载-应变发展规律和极限承载力,并与现行设计规范承载力计算值进行了对比。分析结果表明,现行规范体系不适合我国输电铁塔冷弯型钢轴心受压构件的强度设计。通过对试验和理论分析结果进行拟合,确定了输电铁塔冷弯型钢轴心受压构件稳定系数曲线,提出了输电铁塔冷弯型钢构件承载力计算的修正意见。     

大规格高强度角钢构件轴压承载力计算方法研究

大规格高强度角钢构件是指肢宽不小于220 mm、肢厚不小于20 mm,材质为Q420及以上的角钢构件,其在输电线路工程中已开始应用,但对于大角钢构件轴压承载力计算方法尚缺乏深入研究。针对输电线路工程常用的大角钢构件展开试验研究。根据试验结果,提出大角钢构件轴压承载力计算方法,并与国外主要规范计算结果进行比较,结果表明:该计算方法具有较好的可靠性。针对某输电塔,分别按照b类截面、推荐计算方法进行设计,采用推荐计算方法设计时,输电塔重可降低1.8%,具有较好的经济效益。     

等边单角钢构件受弯横向屈曲问题的探讨

针对等边单角钢的受弯横向屈曲承载力与临界杆长的相关性展开参数化分析,引入横向屈曲影响系数η,得出等边角钢受弯承载力的设计计算建议,重点考察了角钢规格、角钢材质、荷载大小等因素的影响。计算分析表明:角钢规格越大、集中荷载越小、钢材屈服强度越高时,等边角钢受弯横向屈曲对临界杆长的影响越为显著。最后,对输电线路设计中考虑人重荷载杆件的受弯验算,给出了相关的设计建议,供实际工程参考。     

单边连接的等边单角钢压杆承载力试验研究

进行了Q460单边连接的等边单角钢压件的承载力试验研究。根据不同规范计算出的承载力差别很大,为了找到最适合该类构件的承载力计算方法,选取4种典型规范,计算了构件承载力,分析其差别并与试验结果比较。结果表明:AISC360-05规范的计算结果总体偏保守;ASCE规范不适合此类构件;GB50017—2003规范用强度折减系数考虑偏心影响不合理,其结果的安全裕度不均衡;DL/T5154—2002规范的计算结果在长细比小于120时较合理,但长细比大于120时偏保守。通过采用相同柱子曲线的方法,分析了各规范的折减方法,总结出了适合该类构件承载力的计算方法。     

槽型宽翼压弯构件的剪滞效应分析

根据双索面斜拉桥的受力特点，提出用余能原理和叠加法分析槽型宽翼压弯构件剪力滞效应的一般方法，推导了翼板截面应力分布公式，给出了计算示例．计算结果与文献［４］中的实验数据和数值解的对比分析表明，提出的分析方法是合理有效的．     

单桩的垂直极限承载力判定方法综述与评价

桩的极限荷栽的确定是桩基设计的关键、难点和重点。汇编了单桩极限承载力的各种判定方法，并对其归纳分类。但须指出的是，在具体判定桩的极限荷栽时，应以现行的规范为准，必要时可用其他方法进行校验。     

单桩承载力的时间效应分析

本文提出了单桩承载力时间效应问题,主要是为了引起勘测设计人员在实践中对该问题的理解和重视,以便做出合理的设计和降低工程投资。     

单桩垂直承载力的可靠度分析

本文利用了全国各地205根桩的试桩资料定出单桩垂直承载力的统计参数,进而反演计算出其可靠指标,算出与一定可靠指标相适应的抗力分项系数。最后给出单桩垂直承载力均值的区间估计。     

钻孔灌注桩极限承载力的统计分析

本文根据华能南通电厂主厂房桩基工程中179根钻孔灌注桩的动测数据,按概率统计理论对单桩极限承载力的分布进行了适度检验。计算出极限承载力的均值与标准差。还估算了桩的极限状态设计的可靠指标β。此外还对抽样方案的设计进行了推导计算,提出了建议方案。     

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...     

钢管角钢组合塔变坡节点承载力研究

为研究钢管角钢组合塔变坡节点特性,对2个相同尺寸、不同加载方式的变坡节点进行静力足尺试验,对受力性能、承载力和破坏模式的分析研究表明,节点破坏模式均为受压端节点板平面外失稳,说明节点板是薄弱区域。采用有限元软件ABAQUS建立三维实体模型,对影响变坡节点承载力的主要因素进行参数分析,结果表明,在一定范围内,节点承载力随节点板厚度的增大而提高,节点板厚度每增加2 mm,承载力提高5%~9%,当厚度增加到一定限度,承载力提高30%左右,节点板得到充分利用。     

输电铁塔角钢构件计算长度修正系数研究

文章从计算长度取值和长细比修正系数两方面,对不同规范输电铁塔角钢构件计算长度修正系数进行了系统介绍,并结合实例对各规范进行对比分析。结果表明,各规范杆件的计算长度取值不尽相同,并均认为交叉材中拉杆可以作为压杆的支撑,但确定杆件为拉杆的条件并不统一;各规范中长细比修正系数仍存在超过10%的差异,是造成承载力设计值差异的重要原因。     

铁塔四角钢组合构件尺寸的计算与放样

以厦门220 kV二通道跨海高塔为实例,应用空间解析几何法,寻找四角钢组合高塔腿部主材变坡处的空间关系,揭示了腿部正侧面斜材组成的V型面的空间关系,通过寻找直线上点的空间坐标,建立空间直线方程和空间平面方程,计算出构件的尺寸、变坡处主材联接板的火曲角,确定变坡处联接板上的螺栓孔位与具体放样.     

750kV输电线路角钢插入式基础承载力试验

通过室内模型试验和现场真型试验,对我国750kV输电线路角钢插入式基础承载力的机理、影响因素与荷载传递规律进行研究,结果表明外荷载可通过角钢与混凝土间的粘结强度及承剪锚固连接件的锚固作用可靠地传递到混凝土基础中,其极限承载力与插入角钢种类、强度、埋置深度,混凝土强度,有无锚固件设置及锚固件型式等因素密切相关。角钢插入式基础结构合理,大大改善了基础立柱和底板的受力状况,稳定性得到显著提高。同时,由于偏心弯矩大大减小,可使底板尺寸减小,混凝土和底板钢筋用量降低,开挖量减小,植被破坏减少,利于加强环境保护,具有显著的经济和社会效益。研究成果为今后这一基础型式在我国超高压和特高压输电工程建设中的推广应用提供了参考资料。